DE102022206350A1 - Gas injector with very good damping properties during operation - Google Patents
Gas injector with very good damping properties during operation Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022206350A1 DE102022206350A1 DE102022206350.3A DE102022206350A DE102022206350A1 DE 102022206350 A1 DE102022206350 A1 DE 102022206350A1 DE 102022206350 A DE102022206350 A DE 102022206350A DE 102022206350 A1 DE102022206350 A1 DE 102022206350A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas injector
- closing
- piston
- flexible sealing
- lubricant
- 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.)
- Pending
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 title claims description 55
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 76
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 65
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
- F02M21/0206—Non-hydrocarbon fuels, e.g. hydrogen, ammonia or carbon monoxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0248—Injectors
- F02M21/0251—Details of actuators therefor
- F02M21/0254—Electric actuators, e.g. solenoid or piezoelectric
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0248—Injectors
- F02M21/0257—Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
- F02M21/026—Lift valves, i.e. stem operated valves
- F02M21/0269—Outwardly opening valves, e.g. poppet valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0248—Injectors
- F02M21/0275—Injectors for in-cylinder direct injection, e.g. injector combined with spark plug
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
- F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
- F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
- F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
- F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
- F02M51/0671—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
- F02M51/0675—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto the valve body having cylindrical guiding or metering portions, e.g. with fuel passages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
- F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
- F02M61/12—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other 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
- F02M63/0012—Valves
- F02M63/0057—Means for avoiding fuel contact with valve actuator, e.g. isolating actuators by using bellows or diaphragms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/02—Fuel-injection apparatus having means for reducing wear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/30—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped
- F02M2200/304—Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped using hydraulic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/70—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger
- F02M2200/703—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic
- F02M2200/707—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic with means for avoiding fuel contact with actuators, e.g. isolating actuators by using bellows or diaphragms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasinjektor zum Einblasen eines gasförmigen Brennstoffs, umfassend einen Magnetaktor (2) mit einem Anker (20), einem Innenpol (21) und einer Spule (22), ein Schließelement (3) mit einer Ventilnadel (30), wobei das Schließelement (3) einen Gaspfad (14) an einem an einem ersten Ende des Gasinjektors angeordneten Dichtsitz (11) freigibt und verschließt, wobei der Anker (20) mit dem Schließelement (3) verbunden ist; einen abgeschlossenen Schmiermittelraum (4), der mit einem Schmiermittel gefüllt ist und in welchem der Anker (20) angeordnet ist, wobei das Schmiermittel eine Schmierung des Ankers (20) sicherstellt, und ein Rückstellelement (10), welches das Schließelement (3) in eine geschlossene Ausgangsstellung zurücksteht, wobei der Schmiermittelraum (4) ein erstes flexibles Dichtelement (51) und ein zweites flexibles Dichtelement (52) aufweist, eine Öffnungsbremseinrichtung (5), welche eine Belastung des ersten flexiblen Dichtelements (51) und des zweiten flexiblen Dichtelements (52) beim Öffnungsvorgang reduziert, und eine Schließbremseinrichtung (6), welche eine Belastung des ersten flexiblen Dichtelements (51) und des zweiten flexiblen Dichtelements (52) und des Dichtsitzes (11) beim Schließvorgang reduziert.The present invention relates to a gas injector for blowing in a gaseous fuel, comprising a magnetic actuator (2) with an armature (20), an inner pole (21) and a coil (22), a closing element (3) with a valve needle (30), wherein the closing element (3) releases and closes a gas path (14) on a sealing seat (11) arranged at a first end of the gas injector, the anchor (20) being connected to the closing element (3); a closed lubricant space (4) which is filled with a lubricant and in which the armature (20) is arranged, the lubricant ensuring lubrication of the armature (20), and a restoring element (10) which the closing element (3) in a closed starting position is left behind, the lubricant space (4) having a first flexible sealing element (51) and a second flexible sealing element (52), an opening brake device (5), which loads the first flexible sealing element (51) and the second flexible sealing element ( 52) is reduced during the opening process, and a closing brake device (6), which reduces a load on the first flexible sealing element (51) and the second flexible sealing element (52) and the sealing seat (11) during the closing process.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasinjektor zum Einblasen eines gasförmigen Brennstoffs, insbesondere Wasserstoff oder Erdgas oder dergleichen, mit einer kompakten Bauweise und sehr guten Dämpfungseigenschaften sowohl bei einem Öffnungsvorgang als auch bei einem Schließvorgang eines Schließelements des Gasinjektors. Der Gasinjektor ist insbesondere für eine Direkteinblasung in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine ausgelegt.The present invention relates to a gas injector for blowing in a gaseous fuel, in particular hydrogen or natural gas or the like, with a compact design and very good damping properties both during an opening process and during a closing process of a closing element of the gas injector. The gas injector is designed in particular for direct injection into a combustion chamber of an internal combustion engine.
Gasinjektoren sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Ein Problemkreis bei Gasinjektoren liegt prinzipbedingt darin, dass aufgrund des gasförmigen, einzublasenden Mediums keine Schmierung durch das Medium möglich ist, wie dies beispielsweise bei Kraftstoffinjektoren, welche Benzin oder Diesel einspritzen, möglich ist. Um die Beweglichkeit des Schließelements, insbesondere einer Ventilnadel, zu ermöglichen, ist es bekannt, flexible Dichtelemente, wie beispielsweise Bälge, zu verwenden. Im Betrieb ist es hierdurch möglich, dass auch aufgrund des gasförmigen Brennstoffs Schwingungsanregungen auftreten, welche insbesondere die Betätigung des Schließelements im Öffnungs- bzw. im Schließvorgang negativ beeinflussen können.Gas injectors are known from the prior art in different designs. One problem area with gas injectors is, due to their principle, that due to the gaseous medium to be injected, no lubrication through the medium is possible, as is possible, for example, with fuel injectors that inject gasoline or diesel. In order to enable the mobility of the closing element, in particular a valve needle, it is known to use flexible sealing elements, such as bellows. During operation, this makes it possible for vibration excitations to occur due to the gaseous fuel, which can in particular negatively influence the actuation of the closing element in the opening or closing process.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der erfindungsgemäße Gasinjektor zum Einblasen eines gasförmigen Brennstoffs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist hingegen den Vorteil auf, dass eine Schwingungsanregung von Bauteilen des Gasinjektors sowohl beim Öffnungsvorgang als auch beim Schließvorgang unterdrückt werden kann.The gas injector according to the invention for blowing in a gaseous fuel with the features of claim 1, however, has the advantage that vibration excitation of components of the gas injector can be suppressed both during the opening process and during the closing process.
Dadurch ergibt sich beim Betrieb des Gasinjektors eine sehr exakte Einhaltung von vorgegebenen Einblasmengen, Öffnungszeitpunkten und Schließzeitpunkten. Insbesondere kann eine Anregung von Längsschwingungen eines Schließelements verhindert werden. Dadurch werden Beschädigungen von flexiblen Elementen, wie beispielsweise Metallbälgen, im Gasinjektor, welche die Beweglichkeit des Schließelements in Axialrichtung des Gasinjektors sicherstellen, vermieden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Gasinjektor einen Magnetaktor mit einem Anker, einen Innenpol und einer Spule umfasst. Weiterhin umfasst der Gasinjektor ein Schließelement mit einer Ventilnadel, welches einen Gaspfad für den gasförmigen Brennstoff an einem Dichtsitz freigibt und verschließt. Der Dichtsitz ist an einem ersten Ende des Gasinjektors angeordnet und der Gasinjektor vorzugsweise ein nach außen öffnender Injektor. Der Anker ist dabei mit dem Schließelement verbunden. Ferner ist ein abgeschlossener Schmiermittelraum vorgesehen, welcher mit Schmiermittel gefüllt ist und in welchem der bewegliche Anker angeordnet ist. Dabei stellt das Schmiermittel eine Schmierung des Ankers sicher, so dass am Anker kein Verschleiß im Betrieb auftritt. Der Schmiermittelraum umfasst hierbei wenigstens ein erstes flexibles Dichtelement, insbesondere einen Faltenbalg, welches den Schmiermittelraum gegenüber dem Gaspfad abdichtet und somit die axiale Bewegbarkeit des Schließelements sicherstellt, sowie ein zweites flexibles Dichtelement welches einen Ausgleichsraum des Schmiermittelraums bereitstellt. Ferner umfasst der Gasinjektor ein Rückstellelement, insbesondere eine Schließfeder in Form einer Zylinderfeder, wobei das Rückstellelement das Schließelement in eine geschlossene Ausgangsstellung zurückstellt. Der Gasinjektor umfasst ferner eine Öffnungsbremseinrichtung, welche eine Belastung des ersten flexiblen Dichtelements und des zweiten flexiblen Dichtelements beim Öffnungsvorgang reduziert und eine Schließbremseinrichtung, welche eine Belastung des ersten flexiblen Dichtelements und des zweiten flexiblen Dichtelements sowie des Dichtsitzes beim Schließvorgang reduziert.This results in very precise adherence to specified injection quantities, opening times and closing times when operating the gas injector. In particular, excitation of longitudinal vibrations of a closing element can be prevented. This avoids damage to flexible elements, such as metal bellows, in the gas injector, which ensure the mobility of the closing element in the axial direction of the gas injector. This is achieved according to the invention in that the gas injector comprises a magnetic actuator with an armature, an inner pole and a coil. Furthermore, the gas injector comprises a closing element with a valve needle, which opens and closes a gas path for the gaseous fuel at a sealing seat. The sealing seat is arranged at a first end of the gas injector and the gas injector is preferably an injector that opens to the outside. The anchor is connected to the closing element. Furthermore, a closed lubricant space is provided, which is filled with lubricant and in which the movable anchor is arranged. The lubricant ensures that the armature is lubricated so that no wear occurs on the armature during operation. The lubricant space here comprises at least a first flexible sealing element, in particular a bellows, which seals the lubricant space from the gas path and thus ensures the axial mobility of the closing element, as well as a second flexible sealing element which provides a compensation space for the lubricant space. Furthermore, the gas injector comprises a restoring element, in particular a closing spring in the form of a cylinder spring, wherein the restoring element returns the closing element to a closed starting position. The gas injector further comprises an opening brake device, which reduces a load on the first flexible sealing element and the second flexible sealing element during the opening process, and a closing brake device, which reduces a load on the first flexible sealing element and the second flexible sealing element as well as the sealing seat during the closing process.
Die Öffnungsbremseinrichtung reduziert eine Belastung der Ventilbaugruppe und insbesondere des ersten flexiblen Elements, welches am Schließelement angeordnet ist. Auch kompensiert die Öffnungsbremseinrichtung die Tatsache, dass bei Gasinjektoren ein Hub des Schließelements im Vergleich mit Benzin- oder Diesel-Kraftstoffinjektoren sehr groß ist, was eine Schwingungsanfälligkeit von Bauteilen des Gasinjektors tendenziell vergrößert und zu einer hohen Belastung und Verschleiß an den Öffnungsanschlagflächen zwischen Anker und Innenpol führt. Dem kann die Erfindung deutlich entgegenwirken.The opening brake device reduces a load on the valve assembly and in particular on the first flexible element, which is arranged on the closing element. The opening brake device also compensates for the fact that in gas injectors a stroke of the closing element is very large compared to gasoline or diesel fuel injectors, which tends to increase the susceptibility of components of the gas injector to vibration and leads to high loads and wear on the opening stop surfaces between the armature and the inner pole leads. The invention can significantly counteract this.
Die Schließbremseinrichtung stellt ferner während des Schließvorgangs sicher, dass eine Belastung der flexiblen Dichtelemente gering bleibt und das Schließelement am Dichtsitz nicht mit zu großer Wucht aufschlägt, was einerseits zu Beschädigungen der Bauteile führen kann und andererseits möglicherweise sogenanntes „Prellen“ auftritt, bei dem das Schließelement nach erfolgtem Schließen aufgrund der Wucht des Schließvorgangs wieder vom Dichtsitz kurzzeitig abhebt, so dass kurzzeitig Gas zusätzlich in den Brennraum eingebracht wird, welches nicht genutzt werden kann.The closing brake device also ensures during the closing process that the load on the flexible sealing elements remains low and that the closing element does not hit the sealing seat with too much force, which on the one hand can lead to damage to the components and on the other hand so-called “bouncing” may occur in which the closing element After closing, it briefly lifts off the sealing seat again due to the force of the closing process, so that additional gas is briefly introduced into the combustion chamber, which cannot be used.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims show preferred developments of the invention.
Weiter bevorzugt umfasst der Gasinjektor einen Ankerbolzen, welcher im Schmiermittelraum angeordnet ist und/oder mit dem Schließelement verbunden ist. Die Öffnungsbremseinrichtung und/oder die Schließbremseinrichtung sind dabei am Ankerbolzen angeordnet. Hierdurch kann ein besonders kompakter Aufbau des Gasinjektors sichergestellt werden. Auch kann durch die Positionierung der Öffnungsbremseinrichtung und/oder der Schließbremseinrichtung im Inneren des Schmiermittelraums eine hydraulische Dämpfung sowohl im Öffnungsvorgang als auch im Schließvorgang realisiert werden.More preferably, the gas injector comprises an anchor bolt, which is in the lubricant space is arranged and/or is connected to the closing element. The opening brake device and/or the closing brake device are arranged on the anchor bolt. This can ensure a particularly compact design of the gas injector. By positioning the opening brake device and/or the closing brake device inside the lubricant chamber, hydraulic damping can also be achieved both in the opening process and in the closing process.
Vorzugsweise umfasst die Öffnungsbremseinrichtung einen ersten Kolben, eine erste Dämpfungsfeder einen ersten Dämpfungsraum. Weiter bevorzugt umfasst die Schließbremseinrichtung einen zweiten Kolben, eine zweite Dämpfungsfeder und einen zweiten Dämpfungsraum. Die Öffnungsbremseinrichtung umfasst weiter bevorzugt noch einen Anschlagring, welcher vorzugsweise am Ankerbolzen angeordnet ist und eine Dämpfung im Öffnungsvorgang erst verzögert ermöglicht. Dadurch wird sichergestellt, dass die Dämpfung beim Öffnungsvorgang erst gegen Ende des Öffnungshubs einsetzt.The opening brake device preferably comprises a first piston, a first damping spring and a first damping space. Further preferably, the closing brake device comprises a second piston, a second damping spring and a second damping space. The opening brake device further preferably comprises a stop ring, which is preferably arranged on the anchor bolt and only enables damping in the opening process with a delay. This ensures that the damping during the opening process only begins towards the end of the opening stroke.
Um einen besonders kompakten Aufbau zu erreichen ist vorzugsweise der zweite Kolben zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, im ersten Kolben angeordnet.In order to achieve a particularly compact structure, the second piston is preferably arranged at least partially, preferably completely, in the first piston.
Um einen weiteren kompakten Aufbau der Anordnung zu ermöglichen, ist der Ankerbolzen vorzugsweise durch den ersten und zweiten Kolben hindurchgeführt. Somit sind der erste und zweite Kolben der beiden Bremseinrichtungen ringförmig ausgebildet.In order to enable a further compact structure of the arrangement, the anchor bolt is preferably passed through the first and second pistons. The first and second pistons of the two braking devices are therefore annular.
Weiter bevorzugt weist der erste Kolben an einem Innenumfang einen Absatz als Anschlag für den zweiten Kolben auf. Hierdurch wird die Integration des ersten und zweiten Kolbens ineinander weiter verstärkt, so dass ein Bauraum und Aufbau des Gasinjektors weiter reduziert werden kann.More preferably, the first piston has a shoulder on an inner circumference as a stop for the second piston. This further increases the integration of the first and second pistons into each other, so that the installation space and structure of the gas injector can be further reduced.
Weiter bevorzugt ist der zweite Kolben mit Spiel auf dem Ankerbolzen angeordnet. Hierdurch wird ein schnelles Einsetzen der Dämpfungswirkung, insbesondere beim Schließvorgang, erreicht.More preferably, the second piston is arranged with play on the anchor bolt. This achieves a rapid onset of the damping effect, especially during the closing process.
Vorzugsweise ist eine Federkraft der ersten Dämpfungsfeder der Öffnungsbremseinrichtung größer als eine Federkraft der zweiten Dämpfungsfeder der Schließbremseinrichtung. Die Federkraft der ersten Dämpfungsfeder ist vorzugsweise mindestens doppelt so groß wie die Federkraft der zweiten Dämpfungsfeder. Hierdurch kann zusätzlich sichergestellt werden, dass die Dämpfung beim Öffnungsvorgang erst gegen Ende des vollständigen Öffnungshubes einsetzt.Preferably, a spring force of the first damping spring of the opening brake device is greater than a spring force of the second damping spring of the closing brake device. The spring force of the first damping spring is preferably at least twice as large as the spring force of the second damping spring. This can also ensure that the damping during the opening process only begins towards the end of the complete opening stroke.
Weiter bevorzugt weist der Ankerbolzen einen Absatz auf, an welchem der zweite Kolben der Schließbremseinrichtung angeordnet ist. Um möglichst einen kleinen Durchmesser für den Schmiermittelraum bereitzustellen, weist der Anker vorzugsweise Durchtrittsöffnungen für das Schmiermittel auf.Further preferably, the anchor bolt has a shoulder on which the second piston of the closing brake device is arranged. In order to provide as small a diameter as possible for the lubricant space, the anchor preferably has passage openings for the lubricant.
Weiter bevorzugt ist der Ankerbolzen in einer Führungsscheibe geführt. Die Führungsscheibe dient vorzugsweise auch zur Abstützung der ersten Dämpfungsfeder der Öffnungsbremseinrichtung.More preferably, the anchor bolt is guided in a guide disk. The guide disk preferably also serves to support the first damping spring of the opening brake device.
Die Führungsscheibe weist weiter bevorzugt einen axial vorstehenden Ringabsatz auf, welcher bevorzugt zumindest teilweise in den Anker vorsteht, welcher eine entsprechende Ausnehmung aufweist.The guide disk further preferably has an axially projecting ring shoulder, which preferably projects at least partially into the anchor, which has a corresponding recess.
Die erste Dämpfungsfeder ist vorzugsweise zwischen der Führungsscheibe und dem ersten Kolben angeordnet. Die zweite Dämpfungsfeder ist vorzugsweise zwischen einem Speicherkörper, der im Schmiermittelraum angeordnet ist, und dem zweiten Kolben angeordnet.The first damping spring is preferably arranged between the guide disk and the first piston. The second damping spring is preferably arranged between a storage body, which is arranged in the lubricant space, and the second piston.
Das erste und zweite flexible Element ist vorzugsweise ein Faltenbalg, insbesondere ein Metallfaltenbalg. Dabei ist bevorzugt ein erster Durchmesser des ersten flexiblen Elements kleiner als ein zweiter Durchmesser des zweiten flexiblen Elements.The first and second flexible elements are preferably a bellows, in particular a metal bellows. A first diameter of the first flexible element is preferably smaller than a second diameter of the second flexible element.
Weiter bevorzugt umfasst der Gasinjektor eine erste, zweite und dritte Nadelführung, welche die Ventilnadel beim Öffnungsvorgang und beim Schließvorgang führen. Hierbei sind die erste und die zweite Nadelführung im Gaspfad angeordnet und die dritte Nadelführung ist im Schmiermittelraum angeordnet. Das Rückstellelement ist ebenfalls im Schmiermittelraum angeordnet. Somit erzeugen Bewegungen des Rückstellelements und der dritten Nadelführung, welche durch das Schmiermittel des Schmiermittelraums geschmiert sind, keinen oder höchstens einen minimalen, vernachlässigbaren Verschleiß. Die erste und die zweite Nadelführung, die im Gaspfad angeordnet sind, befinden sich somit außerhalb des Schmiermittelraums. Falls im Betrieb ein Kippmoment durch das Rückstellelement auf die Ventilnadel ausgeübt wird, kann dieses Kippmoment sicher durch die beiden im Gaspfad angeordnete erste und zweite Nadelführung aufgenommen werden. Hierdurch wird ein Durchbiegen der Ventilnadel, welches durch das möglicherweise auftretende Kippmoment erzeugt werden könnte, durch die beiden ersten und zweiten Nadelführungen unterbunden. Dadurch bleibt der Dichtsitz in allen Betriebssituationen geschlossen bzw. ein Verkippen der Ventilnadel am Dichtsitz und damit ein unzureichender Schließvorgang kann verhindert werden. Somit ist die Ventilnadel durch eine Doppelführung außerhalb des Schmiermittelraums und eine Führung im Schmiermittelraum sicher geführt.Further preferably, the gas injector comprises a first, second and third needle guide, which guide the valve needle during the opening and closing processes. Here, the first and second needle guides are arranged in the gas path and the third needle guide is arranged in the lubricant space. The restoring element is also arranged in the lubricant space. Thus, movements of the restoring element and the third needle guide, which are lubricated by the lubricant of the lubricant space, produce no or at most minimal, negligible wear. The first and second needle guides, which are arranged in the gas path, are therefore located outside the lubricant space. If a tilting moment is exerted on the valve needle by the restoring element during operation, this tilting moment can be safely absorbed by the two first and second needle guides arranged in the gas path. This prevents the valve needle from bending, which could be caused by the tilting moment that may occur, through the first and second needle guides. As a result, the sealing seat remains closed in all operating situations and tilting of the valve needle on the sealing seat and thus an insufficient closing process can be prevented. This means that the valve needle has a double guide safely guided outside the lubricant room and a guide in the lubricant room.
Vorzugsweise ist ein erster Abstand A1 zwischen der ersten und der zweiten Nadelführung in Axialrichtung X-X des Gasinjektors kleiner als ein zweiter Abstand A2 zwischen der zweiten und dritten Nadelführung in Axialrichtung X-X. Hierdurch ist eine besonders gute Aufnahme von möglicherweise auftretenden Kippmomenten durch die erste und zweite Nadelführung gegeben. Der zweite Abstand A2 ist vorzugsweise mindestens doppelt so groß, weiter bevorzugt mindestens dreifach so groß, wie der erste Abstand A1.Preferably, a first distance A1 between the first and second needle guides in the axial direction X-X of the gas injector is smaller than a second distance A2 between the second and third needle guides in the axial direction X-X. This ensures that possible tilting moments are absorbed particularly well by the first and second needle guides. The second distance A2 is preferably at least twice as large, more preferably at least three times as large, as the first distance A1.
Weiter bevorzugt weisen die erste und/oder zweite und/oder dritte Nadelführung jeweils einen ringförmigen Führungsbereich auf, welcher über Stege mit der Ventilnadel des Schließelements verbunden ist, derart, dass Durchbrüche für einen Fluiddurchtritt zwischen den Stegen vorhanden ist. Dies ist insbesondere an der ersten und zweiten Nadelführung vorteilhaft, welche im Gasführungsbereich des Gasinjektors angeordnet sind, um möglichst große Gasmengen durch den ersten und zweiten Führungsbereich bei geöffnetem Gasinjektor hindurchströmen lassen zu können. Der ringförmige Führungsbereich ist dabei vorzugsweise entlang des gesamten Umfangs geschlossen. Um eine Reibung während des Öffnungs- und Schließvorgangs des Schließelements möglichst klein zu halten, ist eine Breite des ringförmigen Führungsbereichs möglichst klein gewählt. Besonders bevorzugt sind hierbei drei Stege vorgesehen, welche die Ventilnadel mit dem ringförmigen Führungsbereich verbinden. Die Stege sind vorzugsweise in gleichem Abstand entlang des Umfangs angeordnet.Further preferably, the first and/or second and/or third needle guide each have an annular guide region which is connected to the valve needle of the closing element via webs, such that openings for fluid passage are present between the webs. This is particularly advantageous on the first and second needle guides, which are arranged in the gas guide area of the gas injector in order to allow the largest possible quantities of gas to flow through the first and second guide areas when the gas injector is open. The annular guide area is preferably closed along the entire circumference. In order to keep friction as small as possible during the opening and closing process of the closing element, a width of the annular guide area is chosen to be as small as possible. Particularly preferably, three webs are provided, which connect the valve needle to the annular guide area. The webs are preferably arranged at equal distances along the circumference.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Stege zwischen der Ventilnadel und den ringförmigen Führungsbereichen in einem spitzen Winkel zum ringförmigen Führungsbereich angeordnet. Hierdurch ist es möglich, dass ein Durchströmungsquerschnitt im Bereich der Führungen vergrößert wird, was insbesondere bei der ersten und zweiten Nadelführung vorteilhaft ist, welche im Gasführungsbereich liegen. Vorzugsweise sind die Stege in Durchströmungsrichtung durch die Durchbrüche nach dem Führungsbereich angeordnet. Alternativ sind die Stege zwischen der Ventilnadel und dem ringförmigen Führungsbereich der Nadelführungen in einem rechten Winkel zur Ventilnadel angeordnet.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the webs between the valve needle and the annular guide areas are arranged at an acute angle to the annular guide area. This makes it possible for a flow cross section to be increased in the area of the guides, which is particularly advantageous for the first and second needle guides, which are located in the gas guide area. The webs are preferably arranged in the direction of flow through the openings after the guide area. Alternatively, the webs between the valve needle and the annular guide area of the needle guides are arranged at a right angle to the valve needle.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist an der Ventilnadel ferner auch ein Teller angeordnet, an welchem das erste flexible Dichtelement fixiert ist. Hierdurch kann eine einfache Verbindung zwischen Schließelement und erstem flexiblem Dichtelement, welches den Schmiermittelraum abdichtet, erreicht werden.According to a particularly preferred embodiment of the invention, a plate is also arranged on the valve needle, to which the first flexible sealing element is fixed. This makes it possible to achieve a simple connection between the closing element and the first flexible sealing element, which seals the lubricant space.
Vorzugsweise sind die erste und zweite Nadelführung am gleichen Bauteil geführt. Das Bauteil ist vorzugsweise ein zylindrischer Ventilkörper, an welchem auch der Dichtsitz angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, dass die Führungsflächen für die erste und zweite Nadelführung in einer Aufspannung hergestellt werden können, was fertigungstechnisch große Vorteile bietet und weiterhin die Herstellungskosten reduziert.The first and second needle guides are preferably guided on the same component. The component is preferably a cylindrical valve body, on which the sealing seat is also arranged. This makes it possible for the guide surfaces for the first and second needle guides to be produced in one clamping, which offers great advantages in terms of manufacturing technology and further reduces manufacturing costs.
Um eine Bauteileanzahl weiter zu reduzieren, ist vorzugsweise die dritte Nadelführung auch zur Abstützung des Rückstellelementes, welches im Schmiermittelraum angeordnet ist, eingerichtet. Die dritte Nadelführung kann hierbei vorzugsweise als Teller mit Durchbrüchen für das Schmiermittel während des Öffnungs- und Schließvorgangs des Schließelements ausgebildet sein.In order to further reduce the number of components, the third needle guide is preferably also set up to support the restoring element, which is arranged in the lubricant space. The third needle guide can preferably be designed as a plate with openings for the lubricant during the opening and closing process of the closing element.
Vorzugsweise ist das Schließelement mit den drei Nadelführungen als einteiliges Bauteil ausgebildet. Hierdurch können Schweißnähte oder dgl. vermieden werden, welche häufig eine Quelle von Verschmutzungen im Betrieb des Gasinjektors sind, welche dann zu Dichtigkeitsproblemen am Dichtsitz oder dgl. führen können. Ein mehrteiliges, aus miteinander verschweißten Einzelelementen, aufgebautes Schließelement ist zur Reduzierung von Zerspanungsvolumen und zur Einsparung von Herstellkosten ebenfalls bevorzugt.The closing element with the three needle guides is preferably designed as a one-piece component. In this way, weld seams or the like can be avoided, which are often a source of contamination during operation of the gas injector, which can then lead to tightness problems at the sealing seat or the like. A multi-part closing element made up of individual elements welded together is also preferred for reducing machining volume and saving manufacturing costs.
Das erste und/oder zweite flexible Dichtelement ist vorzugsweise ein Metallbalg. Der Metallbalg stellt einerseits eine sehr gute Beweglichkeit bereit, um die Axialbewegungen des Schließelements zu ermöglichen und andererseits kann dadurch der Metallbalg möglichst nahe am heißen Brennraum der Brennkraftmaschine angeordnet werden. Dadurch kann eine axiale Länge des Gasinjektors weiter reduziert werden. Alternativ ist das erste flexible Dichtelement ein Kunststofffaltenbalg oder eine Membran oder ein Gummielement.The first and/or second flexible sealing element is preferably a metal bellows. On the one hand, the metal bellows provides very good mobility in order to enable the axial movements of the closing element and, on the other hand, the metal bellows can be arranged as close as possible to the hot combustion chamber of the internal combustion engine. This allows the axial length of the gas injector to be further reduced. Alternatively, the first flexible sealing element is a plastic bellows or a membrane or a rubber element.
Um eine axiale Baulänge des Gasinjektors weiter zu reduzieren, ist vorzugsweise ein elektrischer Anschluss des Gasinjektors und/oder ein Gaszulauf des Gasinjektors seitlich am Gasinjektor angeordnet.In order to further reduce an axial length of the gas injector, an electrical connection of the gas injector and/or a gas inlet of the gas injector is preferably arranged laterally on the gas injector.
Weiter bevorzugt weist der Gasinjektor einen Kegeldichtsitz auf. Vorzugsweise umfasst hierbei das Schließelement an einem zum Brennraum gerichteten Ende eine Dichtscheibe, welche an einem Dichtsitz eine oder mehrere Durchgangsöffnungen freigibt. Der Gasinjektor ist dabei vorzugsweise als ein nach außen öffnender Injektor ausgebildet. Dadurch kann ein Dichtsitz bereitgestellt werden, welcher das Brenngas hohlkegelförmig in die Brennkammer bläst.The gas injector further preferably has a conical sealing seat. Preferably, the closing element comprises a sealing disk at an end directed towards the combustion chamber, which exposes one or more through openings at a sealing seat. The gas injector is preferably designed as an injector that opens to the outside. This allows a sealing fit to be provided which blows the fuel gas into the combustion chamber in a hollow cone shape.
Vorzugsweise wird als Schmiermittel ein Öl, insbesondere ein synthetisches Öl oder Mineralöl verwendet. Alternativ wird ein flüssiger Kraftstoff, insbesondere Diesel oder Benzin verwendet. Weiter alternativ wird als Schmiermittel ein Fett verwendet.An oil, in particular a synthetic oil or mineral oil, is preferably used as the lubricant. Alternatively, a liquid fuel, in particular diesel or gasoline, is used. Alternatively, a grease is used as a lubricant.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
-
1 eine schematische Schnittansicht eines Gasinjektors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und -
2 eine schematische Teil-Schnittansicht des Gasinjektors von1 .
-
1 a schematic sectional view of a gas injector according to a first embodiment of the invention, and -
2 a schematic partial sectional view of the gas injector from1 .
Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf
Wie aus
Der Magnetaktor 2 umfasst einen Anker 20, welcher mittels eines Ankerbolzens 24 mit dem Schließelement 3 verbunden ist. Ferner umfasst der Magnetaktor 2 einen Innenpol 21, eine Spule 22 und ein Magnetgehäuse 23, welches einen magnetischen Rückschluss des Magnetaktors sicherstellt.The
Weiterhin umfasst der Gasinjektor 1 einen Hauptkörper 7 mit einem Gaszulauf 70, durch welchen der gasförmige Brennstoff zugeführt wird. Der Gaszulauf 70 ist in Axialrichtung X-X am Hauptkörper 7 angeordnet. Der Hauptkörper 7 ist mit einem Ventilgehäuse 8 verbunden, in welchem der Magnetaktor 2 angeordnet ist.Furthermore, the gas injector 1 comprises a
An das Ventilgehäuse 8 schließt sich eine Gehäusehülse 19 an, an dessen freiem Ende an einem Ventilsitzbauteil 93 ein Dichtsitz 11 vorgesehen ist, an welchem das Schließelement 3 einen Durchlass für den gasförmigen Brennstoff freigibt und verschließt.The
In
Das Bezugszeichen 10 bezeichnet ein Rückstellelement für das Schließelement 3, um dieses nach einem Öffnungsvorgang wieder in den in
In
Beim Öffnen des Gasinjektors 1 strömt dann der gasförmige Brennstoff am Außenumfang des Magnetaktors 2 und am geöffneten Dichtsitz 11 vorbei in einen Brennraum 100 einer Brennkraftmaschine, was in
Das Schließelement 3 umfasst eine Ventilnadel 30 mit einem Sitzteller 30a, welcher an dem zum Brennraum gerichteten Ende des Schließelements angeordnet ist. Der Dichtsitz 11 ist dabei zwischen dem Sitzteller 30a und dem Ventilsitzbauteil 93, welches im Wesentlichen ein zylindrisches Rohr ist, ausgebildet.The
Das Schließelement 3 umfasst ferner eine erste Nadelführung 31, eine zweite Nadelführung 32 und eine dritte Nadelführung 33. Die zwei Nadelführungen 31, 32 sind vorzugsweise einstückig mit der Ventilnadel 30 ausgebildet.The
Weiter umfasst der Gasinjektor 1 einen abgeschlossenen Schmiermittelraum 4. Der abgeschlossene Schmiermittelraum 4 ist vollständig oder teilweise mit einem flüssigen Schmierstoff gefüllt, z.B. Öl.The gas injector 1 further comprises a
Wie aus
Das Schließelement 3 umfasst ferner auch einen Teller 34, an welchem sich das erste flexible Dichtelement 51 abstützt.The
Im Speicherkörper 17 sind mehrere Verbindungsbohrungen 77 ausgebildet, welche den Innenbereich des zweiten flexiblen Dichtelements 52 mit den anderen Bereichen des Schmiermittelraums 4 verbinden. Wie aus
Das zweite flexible Dichtelement 52 dient dabei als Ausgleichsraum für das im Schmiermittelraum 4 befindliche Schmiermittel. Dadurch können Druckschwankungen im Schmiermittelraum 4 ausgeglichen werden.The second flexible sealing
Das erste flexible Dichtelement 51 ist ferner direkt am Schließelement 3 am Teller 34 fixiert und am anderen Ende mit einer Führungshülse 35 verbunden. Die dritte Nadelführung 33 ist innerhalb der Führungshülse 35 geführt.The first
Somit weist der Schmiermittelraum 4 zwei flexible Dichtelemente 51, 52 sowie die Speicherdruckfeder 40 auf. Die Speicherdruckfeder 40 übt eine gewisse Vorspannung, beispielsweise 1 × 105 Pa, auf das sich im Schmiermittelraum 4 befindliche Schmiermittel auf. Wenn nun bei einem Öffnungsvorgang eine Verdrängung des Schmiermittels durch den Hub des Schließelements 3 oder auch durch Wärmeausdehnung oder Abkühlung des Schmiermittels auftritt, kann ein gegebenenfalls im Inneren des Schmiermittelraums 4 entstehender Überdruck/Unterdruck durch Auslenkung am zweiten flexiblen Dichtelement 52 in Verbindung mit einer Kontraktion der Speicherdruckfeder 40 ausgeglichen werden. Somit kann das erste flexible Dichtelement 51 keine ungewollte, über die Balgwirkfläche wirkende Kraft auf das Schließelement 3 ausüben.The
Im abgeschlossenen Schmiermittelraum 4 ist auch der Ankerbolzen 24 mit dem daran fixierten Anker 20 angeordnet. Da der Schmiermittelraum 4 mit einem Schmiermittel, beispielsweise einem flüssigen Kraftstoff wie Benzin oder Diesel oder einem Fett oder dergleichen gefüllt ist, ist eine kontinuierliche Schmierung des Ankers 20 gegeben. Dadurch kann das im Stand der Technik auftretende Problem bei gasförmigen Brennstoffen, dass eine fehlende Schmierung der bewegten Teile fehlt, kompensiert werden.The
Der Gasinjektor 1 umfasst ferner eine Öffnungsbremseinrichtung 5, welche eine Belastung des ersten und zweiten flexiblen Dichtelements 51, 52 und des Ankeranschlags beim Öffnungsvorgang reduziert sowie eine Schließbremseinrichtung 6, welche eine Belastung des ersten und zweiten flexiblen Dichtelements 51, 52 und des Dichtsitzes 11 beim Schließvorgang reduziert.The gas injector 1 further comprises an
Genauer umfasst die Öffnungsbremseinrichtung 5 einen ersten Kolben 53, eine Dämpfungsfeder 54, einen ersten Dämpfungsraum 55 und einen Anschlagring 56, welcher am Ankerbolzen 24 an dessen freiem Ende, das vom Dichtsitz 11 abgewandt ist, angeordnet ist.More specifically, the
Die Schließbremseinrichtung 6 umfasst einen zweiten Kolben 63, eine zweite Dämpfungsfeder 64 und einen zweiten Dämpfungsraum 65.The closing
Wie insbesondere aus
Wie aus
Die Führungsscheibe 9 weist einen Absatz 91 auf, welcher in Axialrichtung in Richtung des Dichtsitzes 11 vorsteht. Hierbei ist im Anker 20 eine entsprechend ausgebildete Aussparung 20a vorgesehen, so dass ein Volumen des Schmiermittels in diesem Bereich des Gasinjektors reduziert ist.The
Die Schließbremseinrichtung 6 ist an dem vom Dichtsitz 11 abgewandten Ende des Ankerbolzens 24 angeordnet. Hierbei ist die zweite Dämpfungsfeder 64 im zweiten Dämpfungsraum 65 angeordnet. Die zweite Dämpfungsfeder 64 ist dabei zwischen dem Speicherkörper 17 und dem zweiten Kolben 63 angeordnet.The closing
Wie weiter aus
Die Funktion des Gasinjektors 1 ist dabei wie folgt. Ausgehend von der in den
Wie aus
Das Schmiermittel aus dem ersten Dämpfungsraum 55 strömt dabei über Spalte zwischen dem ersten Kolben 53 und dem Ankerbolzen 24 sowie dem zweiten Kolben 63 und dem Ankerbolzen 24 in den zweiten Dämpfungsraum 65 und über Spalte zwischen erstem Dämpfungskolben 53 und Speicherkörper 17 und erstem Dämpfungskolben 53 und zweitem Dämpfungskolben 63 in den zweiten Dämpfungsraum 65. Weiter gibt es auch noch eine Strömung über Spalte zwischen dem Ankerbolzen 24 und der Führungsscheibe 9. Es sei angemerkt, dass der erste Kolben 53 und der zweite Kolben 63 hierbei jeweils mit Spiel auf dem Ankerbolzen 24 angeordnet sind.The lubricant from the first damping
Sobald die Einblasung beendet werden soll, wird die Bestromung des Magnetaktors beendet, so dass durch das Rückstellelement 10 das Schließelement 2 und damit auch der Ankerbolzen 24 wieder in Richtung der in den
Es sei angemerkt, dass beim Schließvorgang eine Dämpfungswirkung erst dann eintritt, wenn der erste Kolben 53 an einem Absatz 17a des Speicherkörpers 17 anliegt. Der zweite Kolben 63 der Schließbremseinrichtung 6 hebt dann erst vom Absatz 25 am Ankerbolzen 24 ab und erhöht den Druck im zweiten Dämpfungsraum 65, um die Dämpfung beim Schließvorgang zu bewirken.It should be noted that during the closing process a damping effect only occurs when the
Durch das Spiel zwischen den beiden Kolben und dem Ankerbolzen 24 erhöht sich eine Rückstellgeschwindigkeit der beiden Kolben. Es sei angemerkt, dass statt des Spiels zwischen den Kolben und dem Ankerbolzen 24 auch entsprechende Bohrungen in dem ersten und zweiten Kolben ausgebildet sein können, was fertigungstechnisch jedoch aufwändiger ist als das Vorsehen von Spiel zum Ankerbolzen 24.The play between the two pistons and the
Die Federkraft zur Rückstellung des ersten Kolbens 53 ist dabei vorzugsweise doppelt so hoch wie die Federkraft zur Rückstellung des zweiten Kolbens 63. Somit kann der erfindungsgemäße Gasinjektor ein sowohl beim Öffnungsvorgang als auch beim Schließvorgang insbesondere eine Anregung von Längsschwingungen des ersten flexiblen Dichtelements 51 (erster Faltenbalg) und des zweiten flexiblen Dichtelements 52 (zweiter Faltenbalg) verhindern. Da eine derartige Längsschwingung eine Anzahl von Balgauslenkungen erhöhen würde, kann durch die Erfindung eine Lebensdauer der flexiblen Dichtelemente deutlich erhöht werden. Die Schließbremseinrichtung 6 verhindert ferner ein zu starkes Anschlagen des Schließelements 3 am Dichtsitz 11 während des Schließvorgangs. Somit wird ein Verschleiß des Schließelements und/oder des Dichtsitzes beim Schließen des Gasinjektors reduziert.The spring force for resetting the
Der in
Claims (14)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022206350.3A DE102022206350A1 (en) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | Gas injector with very good damping properties during operation |
PCT/EP2023/060453 WO2023247088A1 (en) | 2022-06-24 | 2023-04-21 | Gas injector with highly satisfactory damping properties in operation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022206350.3A DE102022206350A1 (en) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | Gas injector with very good damping properties during operation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022206350A1 true DE102022206350A1 (en) | 2024-01-04 |
Family
ID=86270945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022206350.3A Pending DE102022206350A1 (en) | 2022-06-24 | 2022-06-24 | Gas injector with very good damping properties during operation |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022206350A1 (en) |
WO (1) | WO2023247088A1 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008041544B4 (en) * | 2008-08-26 | 2016-05-12 | Robert Bosch Gmbh | Valve for metering a liquid or gaseous medium |
DE102020208273A1 (en) * | 2020-07-02 | 2022-01-05 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Gas injector with reduced wear |
DE102020216404A1 (en) * | 2020-12-21 | 2022-06-23 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Gas injector with reduced wear |
DE102021200689A1 (en) * | 2021-01-27 | 2022-07-28 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Gas injector with reduced wear and damping device |
DE102021203738A1 (en) * | 2021-04-15 | 2022-10-20 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Gas injector with short axial design |
-
2022
- 2022-06-24 DE DE102022206350.3A patent/DE102022206350A1/en active Pending
-
2023
- 2023-04-21 WO PCT/EP2023/060453 patent/WO2023247088A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023247088A1 (en) | 2023-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102021200689A1 (en) | Gas injector with reduced wear and damping device | |
DE102005009147A1 (en) | Fuel injector for internal combustion engines | |
DE102011013702B4 (en) | Electromagnetic actuator | |
EP4176170A1 (en) | Gas injector having reduced wear | |
WO2022218596A1 (en) | Gas injector having a short axial design | |
DE102021200688A1 (en) | Gas injector with interchangeable components | |
DE19949528A1 (en) | Double-switching control valve for an injector of a fuel injection system for internal combustion engines with hydraulic amplification of the actuator | |
EP3822475B1 (en) | Valve for metering a fluid | |
EP4264035A1 (en) | Gas injector having reduced wear | |
DE102013222025A1 (en) | Injector, in particular injection injector for injecting gaseous fuel | |
DE102016220326A1 (en) | Valve for metering a gaseous or liquid fuel | |
DE102020210145A1 (en) | Gas injector with multiple valve needles | |
DE102013211855A1 (en) | Control valve for a fuel injector | |
DE102022206350A1 (en) | Gas injector with very good damping properties during operation | |
DE102022204540A1 (en) | Gas injector with robust needle guide | |
DE102022204538A1 (en) | Gas injector with compact design | |
DE10353641B4 (en) | Fuel injector | |
DE102016211831A1 (en) | Injector for introducing a fluid with reduced opening force | |
DE102008042531A1 (en) | Valve arrangement for fuel high pressure injection, comprises electromagnets, anchor, sliding sleeve and housing provided with spraying holes, where interior element divides interior space of housing | |
DE102021205694A1 (en) | Gas injector with damping device, especially for short strokes | |
DE10032924A1 (en) | Fuel injection device for internal combustion engines | |
DE102022214372A1 (en) | Gas injector with optimized valve housing | |
DE102007012920A1 (en) | Hydraulic coupler | |
DE102006036782B4 (en) | injector | |
DE102022213526A1 (en) | Gas combustion engine |