DE102018200565A1 - Injector for metering gaseous fuel, Gaseinblassystem with such an injector and method for operating this injector - Google Patents
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Abstract
Injektor zur Dosierung von gasförmigem Kraftstoff mit einem Injektorkörper (1), in dem eine kolbenförmige Düsennadel (2) längsverschiebbar angeordnet ist, die mit einer Dichtfläche (4) mit einem im Injektorkörper (1) ausgebildeten Düsensitz (5) zum Öffnen und Verschließen eines Strömungsquerschnitts (11) zusammenwirkt, durch den gasförmiger Kraftstoff einer Eindüsöffnung (8) zuströmen kann. Ein Steuerraum (10) wird von der dichtflächenabgewandten Stirnfläche (32) der Düsennadel (2) begrenzt und ist mit einem flüssigen Medium befüllbar ist, wobei im Steuerraum (10) ein wechselnder Flüssigkeitsdruck einstellbar ist und durch den Druck im Steuerraum (10) eine Schließkraft in Richtung des Dichtsitzes (5) auf die Düsennadel (2) ausgeübt wird. Im Injektorkörper (1) ist ein Gegendruckraum (12) ausgebildet, der mit dem flüssigen Medium befüllbar ist und der eine Gegenfläche (33) der Düsennadel (2) so beaufschlagt, dass dadurch eine hydraulische, in axialer Richtung der Düsennadel (2) wirkende Kraft ausgeübt wird, die der hydraulischen Kraft im Steuerraum (10) entgegengerichtet ist.Injector for metering gaseous fuel with an injector body (1), in which a piston-shaped nozzle needle (2) is longitudinally displaceable, with a sealing surface (4) with a nozzle seat (5) formed in the injector body (1) for opening and closing a flow cross-section (11) cooperates, can flow through the gaseous fuel to a Eindüsöffnung (8). A control chamber (10) is bounded by the sealing surface facing away from the end face (32) of the nozzle needle (2) and is filled with a liquid medium, wherein in the control chamber (10) an alternating fluid pressure is adjustable and by the pressure in the control chamber (10) has a closing force in the direction of the sealing seat (5) on the nozzle needle (2) is applied. In the injector body (1), a counterpressure space (12) is formed, which can be filled with the liquid medium and which acts on a mating surface (33) of the nozzle needle (2) so that a hydraulic, in the axial direction of the nozzle needle (2) acting force is exerted, which is opposite to the hydraulic force in the control chamber (10).
Description
Die Erfindung betrifft einen Injektor zur Dosierung von gasförmigem Kraftstoff, wie er beispielsweise Verwendung findet, um gasförmige Kraftstoffe direkt in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine einzubringen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Gaseinblassystem mit einem solchen Injektor und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Injektors.The invention relates to an injector for metering of gaseous fuel, as used, for example, to introduce gaseous fuels directly into a combustion chamber of an internal combustion engine. Moreover, the invention relates to a gas injection system with such an injector and a method for operating such an injector.
Stand der TechnikState of the art
Injektoren zur Einbringung von gasförmigem Kraftstoff direkt in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der
Der gasförmige Kraftstoff wird über einen Verdichter und einen Gashochdruckspeicher zur Verfügung gestellt, mit dem der Injektor verbunden ist. Das System ist dabei darauf ausgelegt, den maximalen Gasdruck zur Verfügung zu stellen, also beispielsweise 500 bar. Je nach Lastpunkt der Brennkraftmaschine kann es jedoch auch erforderlich sein, einen niedrigeren Gasdruck in den Brennraum einzubringen, beispielsweise im Leerlauf oder in einem Teillastbereich. Dazu muss bei den bisher bekannten Systemen der Gasdruck abgesenkt werden, was am schnellsten dadurch geschieht, dass Gas aus dem Hochdruckspeicher in den Tank zurückgeführt wird oder anderweitig abgeblasen wird. Da Gas gut kompressibel ist, muss eine relativ große Gasmenge aus dem Hochdruckspeicher abgeführt werden, die dort bereits verdichtet vorgehalten wird und die dann, wenn wieder der volle Eindüsdruck benötigt wird, mit viel Energieaufwand erneut komprimiert und dem Hochdruckspeicher zugeführt werden muss. Dies ist energetisch ungünstig und beeinträchtigt den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine.The gaseous fuel is provided via a compressor and a gas high pressure accumulator to which the injector is connected. The system is designed to provide the maximum gas pressure, eg 500 bar. Depending on the load point of the internal combustion engine, however, it may also be necessary to introduce a lower gas pressure into the combustion chamber, for example during idling or in a partial load range. For this purpose, in the systems known hitherto, the gas pressure must be lowered, which is most rapidly achieved by the fact that gas is returned from the high-pressure accumulator into the tank or is otherwise blown off. Since gas is well compressible, a relatively large amount of gas must be removed from the high-pressure accumulator, which is already held there compacted and then, when the full injection pressure is needed again with a lot of energy and compressed again the high-pressure accumulator must be supplied. This is energetically unfavorable and affects the efficiency of the internal combustion engine.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Der erfindungsgemäße Injektor zur Dosierung von gasförmigem Kraftstoff weist demgegenüber den Vorteil auf, dass damit eine Brennkraftmaschine mit hoher Effizienz betreibbar ist, wobei unterschiedliche Gasdrücke in den Brennraum eingedüst werden können, ohne dass der Gasdruck des Versorgungssystems abgesenkt werden muss. Dazu weist der Injektor einen Injektorkörper auf, in dem eine kolbenförmige Düsennadel längsverschiebbar angeordnet ist, die mit einer Dichtfläche mit einem im Injektorkörper ausgebildeten Düsensitz zum Öffnen und Verschließen eines Strömungsquerschnitts zusammenwirkt, durch den gasförmiger Kraftstoff einer Eindüsöffnung zuströmen kann. Im Injektorkörper ist weiterhin ein Steuerraum ausgebildet, der von der der Dichtfläche abgewandten Stirnseite der Düsennadel begrenzt wird und der mit einem flüssigen Medium befüllbar ist, wobei im Steuerraum ein wechselnder Flüssigkeitsdruck einstellbar ist, wobei durch den Druck im Steuerraum eine Schließkraft in Richtung des Dichtsitzes auf die Düsennadel ausgeübt wird. Im Injektorkörper ist ein Gegendruckraum ausgebildet, der mit dem flüssigen Medium befüllbar ist und der eine Gegenfläche der Düsennadel so beaufschlagt, dass dadurch eine hydraulische in axialer Richtung der Düsennadel wirkende Kraft ausgeübt wird, die der hydraulischen Kraft im Steuerraum entgegengerichtet ist.In contrast, the injector for metering gaseous fuel according to the invention has the advantage that an internal combustion engine can be operated with high efficiency, it being possible for different gas pressures to be injected into the combustion chamber without the gas pressure of the supply system having to be lowered. For this purpose, the injector has an injector body, in which a piston-shaped nozzle needle is arranged longitudinally displaceable, which cooperates with a sealing surface with a nozzle seat formed in the injector body for opening and closing a flow cross-section through which gaseous fuel can flow to an injection opening. In the injector further a control chamber is formed, which is bounded by the sealing surface facing away from the end face of the nozzle needle and which can be filled with a liquid medium, wherein in the control chamber an alternating fluid pressure is adjustable, wherein the pressure in the control chamber a closing force in the direction of the sealing seat on the nozzle needle is exercised. In the injector, a counter-pressure space is formed, which is filled with the liquid medium and which acts on a counter surface of the nozzle needle so that thereby a hydraulic force acting in the axial direction of the nozzle needle force is applied, which is directed opposite to the hydraulic force in the control chamber.
Die Bewegung der Düsennadel geschieht durch das Wechselspiel der hydraulischen Kräfte einerseits im Steuerraum und andererseits im Gegendruckraum. Liegt ein relativ hoher Druck des flüssigen Mediums vor, so sind die Öffnungskräfte auf die Düsennadel entsprechend hoch, da nach einer Druckabsenkung im Steuerraum ein hoher hydraulischer Druck im Gegendruckraum auf die Düsennadel wirkt. Damit lässt sich die Düsennadel schnell bewegen, insbesondere lässt sie sich rasch aus dem Sitzdrosselbereich herausbewegen, also dem Bereich, in dem durch einen nur sehr kleinen Spalt zwischen dem Düsensitz und der Dichtfläche der Düsennadel eine Drosselstelle ausgebildet ist. Somit lässt sich schneller eine große Gasmenge mit dem vollen Gasdruck in den Brennraum einbringen.The movement of the nozzle needle is done by the interplay of hydraulic forces on the one hand in the control room and on the other hand in the counter-pressure space. If there is a relatively high pressure of the liquid medium, the opening forces on the nozzle needle are correspondingly high since, after a pressure reduction in the control chamber, a high hydraulic pressure in the counterpressure space acts on the nozzle needle. Thus, the nozzle needle can be moved quickly, in particular, it can be quickly move out of the seat throttle range, ie the area in which a throttle point is formed by a very small gap between the nozzle seat and the sealing surface of the nozzle needle. Thus, a large amount of gas can be introduced faster with the full gas pressure in the combustion chamber.
Wird der Druck des flüssigen Mediums, mit dem der Steuerraum und der Gegendruckraum geflutet ist, hingegen abgesenkt, so wirkt im Gegendruckraum eine entsprechend geringere hydraulische Öffnungskraft auf die Düsennadel. Wird der Druck im Steuerraum abgesenkt, so bewirken diese geringeren Kräfte eine vergleichsweise langsame Bewegung der Düsennadel in Öffnungsrichtung. Damit ist es möglich, die Düsennadel relativ lange im Sitzdrosselbereich zu halten, d.h. dass die Öffnungsbewegung der Düsennadel rechtzeitig gestoppt wird und so einen Teilhub durchfährt, damit zwischen der Dichtfläche und dem Düsensitz eine Drosselstelle gebildet wird. An dieser Drosselstelle wird damit ein Teil des Gasdrucks abgebaut, so dass an den Eindüsöffnungen ein geringerer Gasdruck anliegt als im Injektor zur Verfügung steht. Die Eindüsung des gasförmigen Kraftstoffs erfolgt mit einem geringeren Gasdruck, ohne dass eine Druckabsenkung im Gas-Versorgungssystems notwendig ist und damit nicht unnötig gasförmiger Kraftstoff entspannt oder abgeblasen werden muss.If the pressure of the liquid medium, with which the control chamber and the counterpressure space is flooded, is lowered, on the other hand, a correspondingly lower hydraulic opening force acts on the nozzle needle in the counterpressure space. If the pressure in the control chamber is lowered, these lower forces cause a comparatively slow movement the nozzle needle in the opening direction. This makes it possible to keep the nozzle needle relatively long in the seat throttle area, ie that the opening movement of the nozzle needle is stopped in time and thus passes through a partial stroke, so that a throttle point is formed between the sealing surface and the nozzle seat. At this throttle point so that a part of the gas pressure is reduced, so that at the injection openings a lower gas pressure is applied than is available in the injector. The injection of the gaseous fuel is carried out with a lower gas pressure, without a pressure reduction in the gas supply system is necessary and thus does not unnecessarily gaseous fuel must be expanded or blown off.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung weist die Düsennadel einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt auf, an dem die Stirnfläche ausgebildet ist und der den Gegendruckraum mit einer der Stirnfläche entgegengesetzter Gegenfläche begrenzt. Dadurch können in konstruktiv einfacher Weise hydraulische Gegenkräfte auf die Düsennadel erzeugt werden, die in Längsrichtung der Düsennadel wirken. Dabei ist der Gegendruckraum in vorteilhafter Weise als Ringraum ausgebildet, der die Düsennadel umgibt, was ebenfalls in einfacher Weise durch eine entsprechende Formgestaltung des Injektorkörpers umgesetzt werden kann.In a first advantageous embodiment, the nozzle needle has an enlarged diameter portion, on which the end face is formed and which limits the counter-pressure chamber with an opposite end surface of the opposite surface. As a result, hydraulic opposing forces can be generated on the nozzle needle, which act in the longitudinal direction of the nozzle needle in a structurally simple manner. In this case, the counter-pressure space is advantageously formed as an annular space surrounding the nozzle needle, which can also be implemented in a simple manner by a corresponding design of the injector body.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Steuerraum über eine im Injektorkörper ausgebildete Zulaufdrossel mit dem flüssigen Medium befüllbar. Damit kann beispielsweise über einen gesteuerten Ablauf der Druck im Steuerraum eingestellt werden und damit die entsprechende hydraulische Schließkraft auf die Düsennadel.In a further advantageous embodiment, the control chamber can be filled with the liquid medium via an inlet throttle formed in the injector body. Thus, for example, via a controlled sequence of the pressure in the control room can be adjusted and thus the corresponding hydraulic closing force on the nozzle needle.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Düsennadel als Hohlnadel ausgebildet, die eine Längsbohrung aufweist mit einer darin längsverschiebbar angeordneten Innennadel, die mit einem in der Düsennadel ausgebildeten inneren Düsensitz zum Freigeben oder Verschließen einer Einspritzöffnung zusammenwirkt. Die weitere Düsennadel erlaubt es, auch flüssigen Kraftstoff gleichzeitig oder zeitlich versetzt zu dem gasförmigen Kraftstoff in den Brennraum einzubringen, wobei in vorteilhafter Weise zwischen der Düsennadel und der Wand der Längsbohrung ein Druckraum ausgebildet ist, der mit dem flüssigen Medium befüllbar ist, so dass das flüssige Medium bei geöffneter Einspritzöffnung durch diese ausgespritzt wird. Dabei ist das flüssige Medium in vorteilhafter Weise ein flüssiger Kraftstoff, der in dem Injektor zwei Funktionen hat. Zum einen dient er als Brennstoff, der über den Injektor in den Brennraum eingespritzt werden kann, und zum anderen als hydraulisches Arbeitsmedium zum Steuern der Düsennadel und der Innennadel.In a further advantageous embodiment, the nozzle needle is designed as a hollow needle having a longitudinal bore with a longitudinally displaceably arranged therein inner needle, which cooperates with an opening formed in the nozzle needle inner nozzle seat for releasing or closing an injection port. The additional nozzle needle also allows liquid fuel to be introduced into the combustion chamber at the same time or with a time offset to the gaseous fuel, advantageously forming a pressure space between the nozzle needle and the wall of the longitudinal bore which can be filled with the liquid medium, so that the liquid medium is ejected with the injection opening open by this. In this case, the liquid medium is advantageously a liquid fuel, which has two functions in the injector. On the one hand, it serves as fuel, which can be injected via the injector into the combustion chamber, and on the other hand as a hydraulic working medium for controlling the nozzle needle and the inner needle.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Gegendruckraum mit dem Druckraum hydraulisch verbunden. Dadurch kann der Gegendruckraum in einfacher Weise befüllt werden und ebenso der Druckraum, der zwischen der Innennadel und der Längsbohrung ausgebildet ist, so dass der Injektor baulich einfach umgesetzt werden kann.In a further advantageous embodiment, the counterpressure space is hydraulically connected to the pressure chamber. As a result, the counterpressure space can be filled in a simple manner, as well as the pressure chamber, which is formed between the inner needle and the longitudinal bore, so that the injector can be structurally easily implemented.
In einem erfindungsgemäßen Gaseinblassystem mit einem erfindungsgemäßen Injektor ist ein Hochdruckspeicher vorhanden, in dem das flüssige Medium vorgehalten wird, mit dem sowohl der Steuerraum als auch der Gegendruckraum verbunden ist. Damit kann dieselbe Hochdruckquelle für das flüssige Medium sowohl für die Einspritzung als auch für die Steuerung der Düsennadel bzw. der Innenadel verwendet werden. Eine Druckabsenkung des Hochdruckspeichers für das flüssige Medium ist relativ einfach machbar, da Flüssigkeiten nur wenig kompressibel sind, d.h. es muss nur eine geringe Menge abgesteuert werden, um den Druck deutlich abzusenken. Die Energieverluste durch eine solche Drucksteuerung sind deshalb gering.In a gas injection system according to the invention with an injector according to the invention, a high-pressure accumulator is provided, in which the liquid medium is kept, with which both the control chamber and the counter-pressure space is connected. Thus, the same high pressure source for the liquid medium can be used both for the injection and for the control of the nozzle needle or the inner needle. A pressure drop of the high-pressure reservoir for the liquid medium is relatively easy to do, since liquids are only slightly compressible, i. it only needs a small amount to be reduced in order to lower the pressure significantly. The energy losses due to such a pressure control are therefore low.
Figurenlistelist of figures
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Injektors mit den wesentlichen Systemkomponenten dargestellt. Es zeigen
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Injektors zusammen mit den schematisch dargestellten Systemkomponenten für das flüssige und das gasförmige Medium bzw. den gasförmigen Kraftstoff und -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel ebenfalls mit schematischer Darstellung der Systemkomponenten.
-
1 a first embodiment of the injector according to the invention together with the system components shown schematically for the liquid and the gaseous medium or the gaseous fuel and -
2 a second embodiment also with a schematic representation of the system components.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In
Mit ihrer Stirnfläche
Zur Versorgung des Injektors mit dem flüssigen Medium ist ein Flüssigtank
Die Versorgung des Injektors mit dem gasförmigen Medium umfasst einen Gastank
Die Funktionsweise des Injektors ist wie folgt: Soll Gas unter dem vollen Eindüsdruck, wie er im Gasdruckspeicher
Soll hingegen nicht mit dem vollen Gasdruck eingedüst werden, so wird der Druck im hydraulischen System abgesenkt, d.h. im Hochdruckspeicher
Der erfindungsgemäße Injektor ermöglicht also eine Eindüsung mit verschiedenen effektiven Gasdrücken. Jedem gewünschten effektiven Gasdruck ist dabei ein entsprechender Druck des flüssigen Mediums zugeordnet beziehungsweise ein entsprechender Druckbereich, um diesen gewünschten Gasdruck zu erreichen, indem die Düsennadel nur soweit bewegt wird, dass die erforderliche Drosselung des gasförmigen Kraftstoffs stattfindet. Diese Korrelation kann durch Versuche oder Simulation bestimmt werden und zur Steuerung des Injektors beispielsweise in einem entsprechenden Steuergerät hinterlegt werden.The injector according to the invention thus enables injection with different effective gas pressures. Each desired effective gas pressure is associated with a corresponding pressure of the liquid medium or a corresponding pressure range in order to achieve this desired gas pressure by the nozzle needle is only moved so far that the required throttling of the gaseous fuel takes place. This correlation can be determined by experiments or simulation and stored for controlling the injector, for example, in a corresponding control unit.
In
Die Innennadel
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023138803A1 (en) * | 2022-01-19 | 2023-07-27 | Robert Bosch Gmbh | Gas injector comprising a vacuum-controlled second sealing seat |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015209134A1 (en) | 2015-05-19 | 2016-11-24 | Robert Bosch Gmbh | Zweistoffinjektor |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2884945C (en) * | 2015-03-13 | 2018-02-27 | Michael C. Wickstone | Hydraulically actuated gaseous fuel injector |
DE102016007773B3 (en) * | 2016-06-24 | 2017-12-14 | L'orange Gmbh | Brenngasinjektor |
-
2018
- 2018-01-15 DE DE102018200565.6A patent/DE102018200565A1/en not_active Withdrawn
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2019
- 2019-01-10 WO PCT/EP2019/050577 patent/WO2019138009A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102015209134A1 (en) | 2015-05-19 | 2016-11-24 | Robert Bosch Gmbh | Zweistoffinjektor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023138803A1 (en) * | 2022-01-19 | 2023-07-27 | Robert Bosch Gmbh | Gas injector comprising a vacuum-controlled second sealing seat |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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Legal Events
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |