EP1312789B1 - Dual source fuel injector - Google Patents

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EP1312789B1
EP1312789B1 EP20020025290 EP02025290A EP1312789B1 EP 1312789 B1 EP1312789 B1 EP 1312789B1 EP 20020025290 EP20020025290 EP 20020025290 EP 02025290 A EP02025290 A EP 02025290A EP 1312789 B1 EP1312789 B1 EP 1312789B1
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EP
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liquid
supply duct
nozzle
bores
chamber
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EP1312789A3 (en
EP1312789A2 (en
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Hartmut Albrodt
Ralf Bruenemann
Ulrich Fischer
Markus Gesk
Simon Godwin
Eberhard Holder
Roland Kemmler
Martin Matt
Ferdinand Reiter
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/162Means to impart a whirling motion to fuel upstream or near discharging orifices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04Injectors peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664Injectors 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
    • F02M51/0671Injectors 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
    • F02M51/0682Injectors 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 body being hollow and its interior communicating with the fuel flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/008Arrangement of fuel passages inside of injectors

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Zweistoff-Injektor, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einem Düsenkörper, der einen Düsenaustritt aufweist, nach der im Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a two-component injector, in particular for internal combustion engines, with a nozzle body having a nozzle outlet, according to the closer defined in claim 1.
  • Derartige Zweistoff-Injektoren werden beispielsweise bei Brennkraftmaschinen dafür verwendet, in der Startphase einen anderen Kraftstoff in die Brennräume einzuspritzen als im normalen Betrieb. Meist wird für den Start der Brennkraftmaschine ein niedrig siedender Kraftstoff eingespritzt, wodurch es möglich ist, erheblich schärfere Abgasgrenzwerte als bei üblichem Einspritzverfahren einzuhalten. Der prinzipielle Vorteil der dabei zum Einsatz kommenden Zweistoff-Injektoren sind die sehr geringen Änderungen, die an der Brennkraftmaschine selbst vorgenommen werden müssen sowie die Tatsache, daß die Verkabelung und die Ansteuerung der Brennkraftmaschine vollständig übernommen werden kann.Such dual-component injectors are used, for example, in internal combustion engines for injecting a different fuel into the combustion chambers in the starting phase than in normal operation. In most cases, a low-boiling fuel is injected for the start of the internal combustion engine, which makes it possible to comply with considerably sharper emission limits than in the conventional injection method. The principal advantage of the two-component injectors used in this case are the very small changes that have to be made to the internal combustion engine itself and the fact that the wiring and the control of the internal combustion engine can be completely taken over.
  • Die DE 39 09 750 C2 beschreibt eine ähnliche Vorgehensweise in Form einer Starthilfe für eine Brennkraftmaschine.The DE 39 09 750 C2 describes a similar approach in the form of a jump-start for an internal combustion engine.
  • Ein gattungsgemäßer Zweistoff-Injektor ist aus der DE 199 59 851 A1 bekannt. Hierbei ist in einer Kammer des Düsenkörpers ein Schieber angeordnet, der in Abhängigkeit von seiner Position entweder den ersten Zufuhrkanal oder den zweiten Zufuhrkanal an den Düsenaustritt ankoppelt.A generic dual-component injector is from the DE 199 59 851 A1 known. Here, a slide is arranged in a chamber of the nozzle body, which couples depending on its position, either the first supply channel or the second supply channel to the nozzle outlet.
  • Aus der 196 50 559 C1 ist bereits ein Anschlusselement zum Einleiten eines zweiten Fluids in den Brennstoffzulauf eines Einspritzventils bekannt. Im weitesten Sinne ist dieses Anschlusselement ein Teil des eigentlichen Einspritzventils. Das Einspritzventil weist dabei, ohne dass die Druckschrift selbst darauf einen Hinweis gibt, einen Düsenkörper auf, der wiederum einen Düsenaustritt aufweist. Auch eine Ventilnadel zum Öffnen und Schließen des Düsenaustritts wird an dem Einspritzventil zwangsläufig vorgesehen sein. Das Anschlusselement besitzt einen ersten Zufuhrkanal zur Zufuhr einer ersten Flüssigkeit und einen seitlich angeflanschten zweiten Zufuhrkanal zur Zufuhr einer zweiten Flüssigkeit. Das Anschlusselement weist einen Düsenkörper auf. Der zweite Zufuhrkanal mündet in eine Radialnut, die als Sammelringraum dient, und steht von dort aus über vier Bohrungen im Düsenkörper mit dem ersten Zufuhrkanal in direkter Verbindung. Die vier Bohrungen münden derart in den ersten Zufuhrkanal, dass die zweite Flüssigkeit in dem ersten Zufuhrkanal eine Drallströmung erzeugt.From the 196 50 559 C1, a connection element for introducing a second fluid in the fuel inlet of an injection valve is already known. In the broadest sense, this connection element is part of the actual injection valve. The injection valve has, without the publication itself thereupon an indication, a nozzle body, which in turn has a nozzle outlet. Also, a valve needle for opening and closing the nozzle outlet will be provided inevitably on the injection valve. The connecting element has a first supply channel for supplying a first liquid and a laterally flanged second supply channel for supplying a second liquid. The connection element has a nozzle body. The second supply channel opens into a radial groove, which serves as a collecting ring space, and is from there via four holes in the nozzle body with the first supply channel in direct communication. The four holes open into the first supply channel such that the second liquid generates a swirling flow in the first supply channel.
  • Aus der DE 42 30 641 A1 ist bereits eine Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen bekannt, mit der eine Additivmenge zwischen einer Voreinspritzmenge und einer Haupteinspritzmenge des Kraftstoffes eingespritzt werden kann. Um eine reproduzierbare Trennung der Additivmenge von der Voreinspritzmenge und der Haupteinspritzmenge zu gewährleisten, hat die Einspritzdüse in einem Düsenkörper zwischen einem Druckraum und einem Vorraum für den Hauptkraftstoff einen Zwischenraum für das flüssige Additiv. Das Additiv wird durch einen axialen zweiten Zulaufkanal, der separat vom ersten Zulaufkanal für den Hauptkraftstoff verläuft, und nachfolgend durch einen Zulaufkanal und letztlich wenigstens zwei Radialbohrungen innerhalb einer Düsennadel in den Zwischenraum gefördert. Drosselspalte trennen den Zwischenraum vom Vorraum und vom Druckraum in Schließstellung der Düsennadel, wenn eine Additivmenge in den Zwischenraum unter Verdrängung von Hauptkraftstoff in den Druckraum gefördert wird. Die also radial von Innen nach außen innerhalb der Düsennadel durchströmten Radialbohrungen erzeugen aufgrund ihrer Ausrichtung keine Drallströmung im Hauptkraftstoff.From the DE 42 30 641 A1 A fuel injection nozzle for internal combustion engines is already known, with which an additive amount between a pilot injection quantity and a main injection quantity of the fuel can be injected. In order to ensure a reproducible separation of the additive quantity from the pilot injection quantity and the main injection quantity, the injection nozzle has a space for the liquid additive in a nozzle body between a pressure chamber and a main fuel supply chamber. The additive is conveyed through an axial second inlet channel, which runs separately from the first inlet channel for the main fuel, and subsequently through an inlet channel and ultimately at least two radial bores within a nozzle needle into the intermediate space. Throttle gaps separate the gap between the antechamber and the pressure chamber in the closed position of the nozzle needle when an amount of additive is conveyed into the intermediate space while displacing main fuel into the pressure chamber. Because of their orientation, the radial bores through which flow radially from inside to outside within the nozzle needle do not produce a swirling flow in the main fuel.
  • Ein Nachteil dieses Injektors ist die Tatsache, daß sich der Startkraftstoff und der für den normalen Betrieb verwendete Kraftstoff sehr leicht vermischen können und insbesondere, daß sich nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine und somit vor dem nächsten Start derselben noch normaler Kraftstoff im Bereich des Düsenaustritts befindet, was unweigerlich dazu führt, daß dieser normale Kraftstoff während des ersten Einspritzvorgangs in den Brennraum eingespritzt wird.A disadvantage of this injector is the fact that the starting fuel and the fuel used for normal operation can mix very easily and in particular that after switching off the internal combustion engine and thus before the next start nor the same normal fuel in the area of the nozzle exit, which inevitably causes this normal fuel to be injected into the combustion chamber during the first injection event.
  • Dies wirkt jedoch dem eigentlichen Sinn dieser Injektoren entgegen, nämlich bereits beim Start der Brennkraftmaschine den dafür vorgesehenen Startkraftstoff in die Brennräume einzuspritzen. Des weiteren hat sich dieser Schieber in der Praxis insbesondere im Hinblick auf seine Abdichtung und sein Ansprechverhalten als ungeeignet erwiesen.However, this counteracts the actual purpose of these injectors, namely to inject the intended start fuel into the combustion chambers already at the start of the internal combustion engine. Furthermore, this slider has proven in practice, especially with regard to its sealing and its response as unsuitable.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zweistoff-Injektor zu schaffen, der sicherstellt, daß bereits während des ersten Einspritzvorgangs ausschließlich die eigens dafür vorgesehene zweite Flüssigkeit über den Düsenaustritt ausgegeben wird. Des weiteren soll der erfindungsgemäße Zweistoff-Injektor einen einfachen Aufbau besitzen und dabei eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen.It is therefore an object of the present invention to provide a two-component injector, which ensures that already during the first injection process exclusively the dedicated second liquid is output via the nozzle exit. Furthermore, the two-substance injector according to the invention should have a simple structure and thereby have a high reliability.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in claim 1.
  • Durch die erfindungsgemäßen Bohrungen, die den zweiten Zufuhrkanal mit dem Flüssigkeitsraum oder dem ersten Zufuhrkanal verbinden und so angeordnet sind, daß die zweite Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsraum oder dem ersten Zufuhrkanal eine Drallströmung erzeugt, kann beispielsweise bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Zweistoff-Injektors in einer Brennkraftmaschine der Startkraftstoff durch die entstehende Drallströmung den sich eventuell noch in dem Flüssigkeitsraum oder dem ersten Zufuhrkanal befindlichen normalen Kraftstoff bzw. im allgemeinen Fall die erste Flüssigkeit von dem Düsenaustritt verdrängen, ohne sich mit demselben zu vermischen, so daß sich ausschließlich der Startkraftstoff in der Nähe des Düsenaustritts befindet und beim ersten Abheben der Ventilnadel ausschließlich der Startkraftstoff bzw. die zweite Flüssigkeit über den Düsenaustritt ausgegeben wird.Through the bores according to the invention, which connect the second supply channel with the liquid space or the first supply channel and are arranged so that the second liquid generates a swirl flow in the liquid space or the first supply channel, can, for example, when using the dual-substance injector according to the invention in an internal combustion engine the starting fuel by the resulting swirl flow displace the normal fuel still possibly in the liquid space or the first supply channel or in the general case displace the first liquid from the nozzle outlet, without mixing with it, so that only the starting fuel in the vicinity of Nozzle outlet is located and when the first lift the valve needle only the starting fuel or the second liquid is discharged through the nozzle outlet.
  • Auf diese Weise wird mit sehr geringem konstruktivem Aufwand, insbesondere ohne die Bewegung mechanischer Bauteile im Inneren des Injektors, ein äußerst funktioneller Zweistoff-Injektor geschaffen, der insbesondere beim Einsatz in Brennkraftmaschinen bereits während des Startvorgangs für die Erzeugung einer sehr geringen Schadstoffmenge sorgt und es dadurch ermöglicht, sehr niedrige Abgasgrenzwerte einzuhalten.In this way, a very functional dual-component injector is created with very little design effort, in particular without the movement of mechanical components in the interior of the injector, which ensures especially during use in internal combustion engines during the startup process for the generation of a very low amount of pollutants and thereby makes it possible to comply with very low exhaust emission limits.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispiel.Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims and from the exemplary embodiment illustrated in principle below with reference to the drawing.
  • Es zeigt:
  • Fig. 1
    einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Zweistoff-Injektor;
    Fig. 2
    eine vergrößerte Darstellung nach der Linie II-II aus Fig. 1; und
    Fig. 3
    einen Schnitt nach der Linie III-III aus Fig. 2.
    It shows:
    Fig. 1
    a section through a two-component injector according to the invention;
    Fig. 2
    an enlarged view of the line II-II Fig. 1 ; and
    Fig. 3
    a section along the line III-III Fig. 2 ,
  • Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Zweistoff-Injektor 1, der beispielsweise zum Einspritzen von Kraftstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer ebenfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschine dienen kann. Nachfolgend wird daher der Einsatz des Zweistoff-Injektors 1 bei einer Brennkraftmaschine beschrieben. Fig. 1 shows a section through a two-component injector 1, which can serve for example for injecting fuel into a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine, also not shown. The use of the two-component injector 1 in an internal combustion engine will therefore be described below.
  • Der Zweistoff-Injektor 1 weist einen Düsenkörper 2 auf, der an seinem vorderen Ende mit einem Düsenaustritt 3 versehen ist. Im Betrieb des Zweistoff-Injektors 1 wird durch den Düsenaustritt 3 Kraftstoff in den jeweiligen Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. In dem Düsenkörper 2 ist eine Ventilnadel 4 beweglich gelagert, welche dafür vorgesehen ist, den Düsenaustritt 3 in an sich bekannter Weise zu öffnen bzw. zu schließen, um einen Einspritzvorgang auszuführen. Zwischen der Ventilnadel 4 und einem Gehäuseteil 5, der Bestandteil des Düsenkörpers 2 ist, ist ein Flüssigkeitsraum 6 ausgebildet, in dem sich die Flüssigkeit vor ihrem Austritt aus dem Zweistoff-Injektor 1 durch den Düsenaustritt 3 sammelt.The bi-fuel injector 1 has a nozzle body 2, which emerges at its front end with a nozzle 3 is provided. During operation of the two-component injector 1, fuel is injected through the nozzle outlet 3 into the respective combustion chamber of the internal combustion engine. In the nozzle body 2, a valve needle 4 is movably mounted, which is intended to open the nozzle outlet 3 in a conventional manner or close to perform an injection process. Between the valve needle 4 and a housing part 5, which is part of the nozzle body 2, a liquid space 6 is formed, in which the liquid collects before exiting from the two-component injector 1 through the nozzle outlet 3.
  • Im Inneren des Düsenkörpers 2 verläuft ein erster Zufuhrkanal 7, der zu dem Flüssigkeitsraum 6 hin mehrere Schlitze 8 und mehrere Öffnungen 9 aufweist. Durch die Schlitze 8 und die Öffnungen 9 kann eine erste Flüssigkeit, im vorliegenden Fall der für den normalen Betrieb der Brennkraftmaschine vorgesehene Kraftstoff, in den Flüssigkeitsraum 6 eintreten. Die Ventilnadel 4 weist einen Innenraum 4a auf, der einen Teil des ersten Zufuhrkanals 7 bildet und durch den im Betrieb die erste Flüssigkeit geleitet wird.Inside the nozzle body 2 extends a first supply channel 7, which has a plurality of slots 8 and a plurality of openings 9 to the liquid space 6 out. Through the slots 8 and the openings 9, a first liquid, in the present case provided for the normal operation of the internal combustion engine fuel, enter the liquid space 6. The valve needle 4 has an inner space 4a, which forms part of the first supply channel 7 and through which the first liquid is passed during operation.
  • Der Zweistoff-Injektor 1 weist des weiteren einen zweiten Zufuhrkanal 10 auf, der an dem Düsenkörper 2 angebracht ist und zur Zufuhr einer zweiten Flüssigkeit zu dem Düsenaustritt 3 dient. Prinzipiell können der erste Zufuhrkanal 7 und der zweite Zufuhrkanal 10 in beliebiger Weise zueinander angeordnet sein, um eine Anströmung an den Düsenaustritt 3 zu erreichen. Beim beschriebenen Einsatz in einer Brennkraftmaschine handelt es sich bei der zweiten Flüssigkeit um einen in der Startphase eingesetzten Startkraftstoff, der einen relativ niedrigen Siedepunkt aufweist. Die jeweilige Flüssigkeit gelangt aus nicht dargestellten Behältern in die beiden Zufuhrkanäle 7 und 10.The two-substance injector 1 further has a second supply channel 10, which is attached to the nozzle body 2 and serves to supply a second liquid to the nozzle outlet 3. In principle, the first supply channel 7 and the second supply channel 10 can be arranged in any desired manner relative to one another in order to achieve an inflow to the nozzle outlet 3. In the described use in an internal combustion engine, the second fluid is a starting fuel used in the starting phase, the has a relatively low boiling point. The respective liquid passes from containers, not shown, into the two supply channels 7 and 10.
  • Von dem zweiten Zufuhrkanal 10 führen im vorliegenden Fall drei durch das Gehäuseteil 5 verlaufende Bohrungen 11 zu dem Flüssigkeitsraum 6, die derart in den Flüssigkeitsraum 6 münden, daß die zweite Flüssigkeit dort eine Drallströmung erzeugt. Diese Drallströmung in dem Flüssigkeitsraum 6 wird im vorliegenden Fall dadurch erreicht, daß die drei hier um einen Winkel von ca. 120° gegeneinander versetzt angeordneten Bohrungen 11 jeweils annähernd tangential zu der inneren Wandung des Gehäuseteils 5 verlaufen. Auf diese Weise strömt die zweite Flüssigkeit an dieser inneren Wandung entlang in den Flüssigkeitsraum 6 ein und bewegt sich in Richtung des Pfeiles A innnerhalb des Flüssigkeitsraumes 6. Durch die nur annähernd und nicht vollständig tangentiale Anordnung der Bohrungen 11 werden potentielle Toleranz- und Fertigungsprobleme bei der Herstellung derselben verhindert.Of the second supply channel 10 lead in the present case, three extending through the housing part 5 bores 11 to the liquid space 6, which open into the liquid space 6 such that the second liquid generates a swirl flow there. This swirling flow in the liquid space 6 is achieved in the present case by the fact that the three bores 11, offset by an angle of approximately 120 ° with respect to one another, each extend approximately tangentially to the inner wall of the housing part 5. In this way, the second liquid flows along this inner wall in the liquid space 6 and moves in the direction of arrow A within the liquid space 6. The only approximately and not completely tangential arrangement of the holes 11 are potential tolerance and manufacturing problems in the Production of the same prevented.
  • Die so erzeugte Drallströmung verdrängt die erste Flüssigkeit, die sich zum Zeitpunkt der Einleitung der zweiten Flüssigkeit noch in dem Flüssigkeitsraum 6 befinden kann, entgegen der Einspritzrichtung nach oben weg, und zwar, ohne sich mit derselben zu vermischen. Auf diese Weise wird, wenn vor dem ersten Öffnen des Düsenaustritts 3 die zweite Flüssigkeit über den zweiten Zufuhrkanal 10 in den Flüssigkeitsraum 6 eingeleitet wird, verhindert, daß die erste Flüssigkeit den Zweistoff-Injektor 1 durch den Düsenaustritt 3 verlassen kann. Vielmehr wird sichergestellt, daß bereits bei diesem ersten Öffnen ausschließlich die zweite Flüssigkeit den Düsenaustritt 3 verläßt und auf diese Weise nur der eigens für diesen Zweck vorgesehene Startkraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.The swirl flow thus generated displaces the first liquid, which may still be located in the liquid space 6 at the time of introduction of the second liquid, upwards against the direction of injection, without mixing with it. In this way, if before the first opening of the nozzle outlet 3, the second liquid is introduced via the second supply channel 10 into the liquid space 6, prevents the first liquid can leave the two-substance injector 1 through the nozzle outlet 3. Rather, it ensures that already in this first opening exclusively the second Liquid leaves the nozzle outlet 3 and in this way only the specially provided for this purpose starting fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • Außerhalb des Gehäuseteils 5 befindet sich ein teilringförmig ausgebildeter Raum 12, der sich an den zweiten Zufuhrkanal 10 anschließt und von dem die Bohrungen 11 ausgehen. Der Raum 12, der für eine gleichmäßige Verteilung der zweiten Flüssigkeit auf die einzelnen Bohrungen 11 sorgt, könnte gegebenenfalls auch mit einem vollständig ringförmigen Querschnitt ausgeführt sein. Selbstverständlich wäre es in diesem Zusammenhang auch mögliche eine andere Anzahl an Bohrungen 11 in dem Gehäuseteil 5 anbringen.Outside the housing part 5 is a partially annular-shaped space 12, which adjoins the second supply channel 10 and from which the holes 11 go out. The space 12, which ensures a uniform distribution of the second liquid to the individual holes 11, could optionally also be designed with a completely annular cross-section. Of course, it would be possible in this context, a different number of holes 11 in the housing part 5 attach.
  • Um ein Variieren der in dem ersten Zufuhrkanal 7 verdrängbaren Kraftstoffmenge zu ermöglichen, ist in einer zu dem ersten Zufuhrkanal 7 führenden Zufuhrleitung 7a ein schaltbares Ventil 13, beispielsweise ein 2/2-Wegeventil angeordnet. Das Ventil 13 sorgt des weiteren dafür, daß der Startkraftstoff nicht in die Zufuhrleitung 7a gelangen kann, wobei das oben beschriebene Spülen des Flüssigkeitsraumes 6 durch eine entsprechende Schaltstellung des Ventils 13 ermöglicht wird.In order to allow varying the amount of fuel displaceable in the first supply channel 7, a switchable valve 13, for example a 2/2-way valve, is arranged in a supply line 7a leading to the first supply channel 7. The valve 13 further ensures that the starting fuel can not get into the supply line 7a, wherein the above-described rinsing of the liquid space 6 is made possible by a corresponding switching position of the valve 13.
  • In dem zweiten Zufuhrkanal 10 befindet sich ein Rückschlagventil 14, das den Durchfluß der zweiten Flüssigkeit in Richtung des Düsenaustritts 3 ermöglicht und den Eintritt der ersten Flüssigkeit in den zweiten Zufuhrkanal 10 verhindert. Neben einem Ventilkörper 15 weist das Rückschlagventil 14 ein Federelement 16 auf, dessen Federkonstante an das Siedeverhalten der zweiten Flüssigkeit angepaßt ist, wodurch verhindert wird, daß im warmen Zustand der Brennkraftmaschine und bei entsprechendem Dampfdruck der zweiten Flüssigkeit dieselbe unkontrolliert in den Flüssigkeitsraum 6 eindringen kann.In the second supply channel 10 there is a check valve 14, which allows the flow of the second liquid in the direction of the nozzle outlet 3 and prevents the entry of the first liquid into the second supply channel 10. In addition to a valve body 15, the check valve 14 has a spring element 16, the spring constant of the boiling behavior of the second Liquid is adapted, thereby preventing the same uncontrolled in the liquid state 6 can penetrate in the warm state of the internal combustion engine and the corresponding vapor pressure of the second liquid.
  • Nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine verbleibt die erste Flüssigkeit im Bereich des Düsenaustritts 3, wobei durch die Tatsache, daß die erste Flüssigkeit bei gleicher Temperatur im Vergleich mit der zweiten Flüssigkeit einen deutlich niedrigeren Dampfdruck aufweist, die Leckage im Bereich des Düsenaustritts 3 deutlich geringer ist, als wenn dort die zweite Flüssigkeit anstehen würde. Wie oben beschrieben wird vor einem neuerlichen Start der Brennkraftmaschine die erste Flüssigkeit durch die zweite Flüssigkeit von dem Düsenaustritt verdrängt.After switching off the internal combustion engine, the first liquid remains in the region of the nozzle outlet 3, wherein the leakage in the region of the nozzle outlet 3 is significantly lower due to the fact that the first liquid has a significantly lower vapor pressure at the same temperature compared with the second liquid. as if there were the second liquid there. As described above, prior to a restart of the engine, the first fluid is displaced by the second fluid from the nozzle exit.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist zwischen dem ersten Zufuhrkanal 7 und dem zweiten Zufuhrkanal 10 der Flüssigkeitsraum 6 vorgesehen, der für eine bessere Gleichverteilung des Kraftstoffes vor der Einspritzung sorgt.In the illustrated embodiment, the liquid space 6 is provided between the first supply channel 7 and the second supply channel 10, which ensures a better uniform distribution of the fuel before the injection.

Claims (6)

  1. Two-substance injector (1), in particular for internal combustion engines, having a nozzle body (2) which has a nozzle outlet (3), having a valve needle (4) for opening and closing the nozzle outlet (3), having a first supply duct (7) for supplying a first liquid and having a second supply duct (10) for supplying a second liquid, and if appropriate having a liquid chamber (6), with the second supply duct (10) being connected by means of at least two bores (11) to the liquid chamber (6) or to the first supply duct (7), and with the at least two bores (11) opening out into the liquid chamber (6) or into the first supply duct (7) in such a way that the second liquid generates a swirl flow in the liquid chamber (6) or the first supply duct (7),
    characterized
    in that the liquid chamber (6) is situated in the nozzle body (2), and in that the second supply duct (10) is formed in an adapter which is fastened to the nozzle body (2) and which projects laterally away from the latter, and in that the first and the second supply ducts (7, 10) are arranged such that the first and the second liquid are supplied to the nozzle outlet (3) and the at least two bores (11) from radially outside into the liquid chamber (6) are directed around the valve needle (4), and a non-return valve (14) is integrated in the second supply duct (10) of the adapter.
  2. Two-substance injector according to Claim 1, characterized in that the at least two bores (11) are arranged in a housing part (5), which separates the first supply duct (7) from the second supply duct (10), of the nozzle body (2).
  3. Two-substance injector according to Claim 2, characterized in that a chamber (12) which is of at least partially ring-shaped design is situated outside the housing part (5), from which chamber the at least two bores (11) extend.
  4. Two-substance injector according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that three bores (11) which are offset by at least approximately 120° with respect to one another are provided.
  5. Two-substance injector according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a switchable valve (13) is arranged in the first supply duct (7).
  6. Two-substance injector according to Claim 5, characterized in that the non-return valve (14) has a spring element (16) whose spring constant is adapted to the boiling behaviour of the second liquid.
EP20020025290 2001-11-17 2002-11-13 Dual source fuel injector Active EP1312789B1 (en)

Priority Applications (2)

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DE10156657 2001-11-17
DE2001156657 DE10156657C2 (en) 2001-11-17 2001-11-17 Dual fuel injector

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1312789A2 EP1312789A2 (en) 2003-05-21
EP1312789A3 EP1312789A3 (en) 2004-12-15
EP1312789B1 true EP1312789B1 (en) 2009-06-24

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EP20020025290 Active EP1312789B1 (en) 2001-11-17 2002-11-13 Dual source fuel injector

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