WO2016082982A1 - Direkteinblasender gasinjektor mit elastomerdichtung - Google Patents

Direkteinblasender gasinjektor mit elastomerdichtung Download PDF

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WO2016082982A1
WO2016082982A1 PCT/EP2015/072300 EP2015072300W WO2016082982A1 WO 2016082982 A1 WO2016082982 A1 WO 2016082982A1 EP 2015072300 W EP2015072300 W EP 2015072300W WO 2016082982 A1 WO2016082982 A1 WO 2016082982A1
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sealing seat
gas injector
sealing
seat
combustion chamber
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PCT/EP2015/072300
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French (fr)
Inventor
Friedrich Moser
Guenther Hohl
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the present invention relates to a direct-injection gas injector for injecting a gaseous fuel directly into a combustion chamber of an internal combustion engine with an elastomeric seal.
  • gaseous fuels such as e.g. Natural gas or hydrogen
  • gas injectors In addition to liquid fuels, gaseous fuels, such as e.g. Natural gas or hydrogen, used.
  • gas injectors One problem with such gas injectors is the sealing, especially in the case of gas injectors directly injecting directly onto the combustion chamber.
  • a suitable sealing material in this case would be, for example, an elastomer, which, however, has hitherto not been used because of its limited temperature resistance and a high susceptibility to wear for direct-injection gas injectors.
  • the good sealing properties of the elastomer and its excellent damping properties during the closing process are advantageous. It would therefore be desirable to have a
  • Elastomer seals can be used.
  • the direct injection gas injector according to the invention for injecting a gaseous fuel directly into a combustion chamber of an internal combustion engine having the features of claim 1 has the advantage that an elastomeric seal can be used in spite of the high heat load through the direct injection.
  • a valve closing element for releasing and closing a passage opening has a first sealing seat and a second sealing seat.
  • the first sealing seat is provided between the valve closing element and a valve body, wherein the first sealing seat is a metallic sealing seat with two metallic sealing partners.
  • the second sealing seat is provided between the valve closing element and a stationary component, wherein the second sealing seat comprises at least one elastomeric seal.
  • the first sealing seat is arranged closer to the combustion chamber than the second sealing seat.
  • the second sealing seat comprising the elastomeric material can be arranged somewhat remote from the combustion chamber, so that the temperature load for the second sealing seat is markedly lower.
  • both the first sealing seat which is designed as a metallic sealing seat, and the second sealing seat, which the
  • Elastomeric seal comprises, each separately optimized and designed for the respective purposes.
  • the stationary component, on which the second sealing seat is provided a guide member for guiding the valve closing element.
  • a guide of the valve closing element is possible by the guide element.
  • a first diameter at the first sealing seat is equal to or smaller than a second diameter at the second sealing seat. Due to the
  • Opening cross sections are provided during the opening of the gas injector to realize the shortest possible opening times. So that the gas injector has the smallest possible stroke, according to the invention now a
  • Diameter of the first sealing seat equal to or smaller than a diameter of the second sealing seat.
  • the second sealing seat is preferably a flat seat.
  • the first sealing seat is preferably a tapered sealing seat, in particular a conical sealing seat.
  • the second sealing seat may be a tapered sealing seat, for example, a conical sealing seat. More preferably, a distance between the first sealing seat and the second sealing seat in the axial direction of the gas injector is selected such that the first
  • Sealing seat provides a stop for the second sealing seat comprising the elastomeric seal. This will overuse the
  • Elastomeric gasket prevents the closing of the gas injector
  • the gas injector further comprises a cooling ring, which is connected to the valve body and in contact with a cylinder head, in which the
  • Gas injector is mounted. In this way, a heat conduction between the valve body and the cylinder head via the cooling ring can be made possible.
  • the cooling ring is preferably made of a metallic material, in particular of a soft metallic material. According to the invention, this is a non-hardened material under a soft metallic material
  • the cooling ring on a inner circumference and / or on an outer circumference profiling, in particular a tooth profile, on.
  • the cooling ring can be easily deformed, so that, for example, existing manufacturing tolerances can be compensated.
  • the cooling ring is preferably a corrugated spring, which is also capable of existing
  • the cooling ring is formed as a ring slotted in the axial direction, whereby the assembly is significantly facilitated.
  • the present invention relates to an internal combustion engine, comprising a combustion chamber and a gas injector according to the invention, wherein the
  • Gas injector is arranged directly on the combustion chamber to inject gaseous fuel directly into the combustion chamber.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a gas injector according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of a gas injector according to a second exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a schematic partial sectional view of one in FIG. 2
  • Figure 4 is a schematic partial sectional view of an alternative
  • Cooling ring
  • the gas injector 1 comprises a
  • Valve closure element 2 which is a valve needle in this embodiment.
  • the valve closing element 2 releases a passage opening 3 and closes it.
  • FIG. 1 shows the closed state of the
  • Gas injector which is an outwardly opening injector.
  • Valve closure member 2 is actuated by an actuator (not shown), e.g. a piezoelectric actuator or a magnetic actuator, actuated.
  • an actuator e.g. a piezoelectric actuator or a magnetic actuator, actuated.
  • the gas injector 1 comprises a first sealing seat 4 and a second sealing seat 5.
  • the first sealing seat 4 is a metal sealing seat, that is, the two sealing partners are made of a metallic material.
  • the first sealing seat 4 is provided between the valve closing element 2 and a valve body 6. In this case, the first sealing seat 4 is a conical sealing seat (cf., FIG. 1).
  • Valve closure element 2 is opening to the outside, which is indicated in Figure 1 by the arrow A.
  • the second sealing seat 5 is arranged farther away from the combustion chamber 9 than the first sealing seat 4 in the axial direction XX of the gas injector (see FIG.
  • the second sealing seat 5 comprises an elastomeric seal 8.
  • the second sealing seat 5 is between a seat support 16 fixedly connected to the valve closing element 2 and a stationary component, which is a guide component 7 for the
  • Valve closing element 2 is formed.
  • the elastomer seal 8 is in the
  • Seat support 16 is arranged in a correspondingly formed groove in the seat support. It should be noted that the seat support 16 is fixedly connected to the valve closing element 2 by means of a first welded connection 17. Instead of the separate
  • Seat support 16 could also be the valve closure member 2 formed in a corresponding geometric shape, which, however, would significantly increase the cost of valve closure element 2 for manufacturing reasons.
  • the guide member 7 is fixedly connected via a second welded joint 18 with the valve body 6. Thus, the guide member 7 is also stationary, as the valve body 6. In the guide member 7 a plurality of through holes 70 are provided to the fuel in the direction of the tip of the
  • the valve body 6 is connected via a third welded joint 20 with a valve sleeve 14.
  • a valve sleeve 14 On the valve sleeve 14, a recess 114 for receiving a sealing ring 15 is provided which seals between the valve sleeve 14 and the cylinder head 1 1.
  • the sealing ring 15 is made of Teflon, for example.
  • annular space 19 is provided between the seat support 16 and the valve body 6.
  • a volume of the space 19 is chosen as small as possible.
  • a first diameter D1 of the first sealing seat 4 is smaller than a second diameter D2 of the second sealing seat 5.
  • the gas injector 1 requires a smaller stroke for complete opening in order to release a predetermined opening cross section.
  • first sealing seat 4 which is formed as a metal-metal sealing seat, provided such that the first sealing seat 4 is a stop for the Elastomeric seal 8 provides, so that the elastomeric seal 8 at
  • the elastomer seal 8 seals the gaseous fuel securely against the combustion chamber 9 at the second sealing seat 5 in relation to the guide component 7. Since the volume of the space 19 is chosen as small as possible, and gaseous fuel, which after the
  • the second sealing seat 5 is in this embodiment as a flat seat
  • the second seal seat 5 may be formed as a tapered seal seat, for example, a conical seal seat like the first seal seat 4.
  • a stop for the second sealing seat can then be provided separately, for example, on the guide component 7.
  • a thermal load of the second sealing seat 5 and in particular the elastomeric seal 8 is significantly reduced, since the second sealing seat 5 is arranged in the axial direction XX further away from the combustion chamber 9, as the first sealing seat 4.
  • the first sealing seat 4 is formed as a metallic sealing seat and protects the second sealing seat 5 also in the closed state before hot combustion chamber gases.
  • both the first sealing seat 4 and the second sealing seat 5 can be optimally designed individually and with regard to required requirements. In this case, the gas injector according to the invention can still be produced very inexpensively.
  • FIG. 2 shows a gas injector 1 according to a second embodiment of the invention, wherein the same or functionally identical parts with the same
  • the gas injector 1 of the second exemplary embodiment additionally comprises a cooling ring 12.
  • the cooling ring 12 is arranged between the valve body 6 and the cylinder head 11.
  • the heat sink 12 is in each case in direct contact on the one hand with the Valve body 6 and on the other hand with the cylinder head 11.
  • the valve body 12 is made of a metallic material and has a high thermal
  • FIG. 3 shows, in section, the cooling ring 12, which in each case has a tooth profile 21, 22 on an outer circumference and an inner circumference. This makes it possible that the cooling ring 12 is easily deformed, so that in particular diameter tolerances on the cylinder head 1 1 and / or on the valve body 6 can be compensated.
  • cooling ring 12 shown in Figure 4 is a wave spring, which alternately applies to the cylinder head 1 1 and the valve body 6.
  • cooling ring 12 regardless of its geometric configuration, as shown in Figures 3 and 4, respectively slotted in the axial direction, so that a simpler installation of the gas injector 1 in
  • Cylinder head 11 is possible.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasinjektor zum Einblasen eines gasförmigen Kraftstoffs direkt in einen Brennraum (6) einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Ventilschließelement (2) zum Freigeben und Verschließen einer Durchgangsöffnung (3), einen ersten Dichtsitz (4) zwischen dem Ventilschließelement (2) und einem Ventilkörper (6), wobei der erste Dichtsitz (4) ein metallischer Dichtsitz mit zwei metallischen Dichtpartnern ist, und einen zweiten Dichtsitz (5) zwischen dem Ventilschließelement (2) und einem ortsfesten Bauteil (7), wobei der zweite Dichtsitz (5) wenigstens eine Elastomerdichtung (8) als Dichtpartner umfasst, wobei der erste Dichtsitz (4) näher zum Brennraum (9) als der zweite Dichtsitz (5) angeordnet ist.

Description

Beschreibung Titel
Direkteinblasender Gasinjektor mit Elastomerdichtung Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft einen direkteinblasenden Gasinjektor zum Einblasen eines gasförmigen Kraftstoffs direkt in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einer Elastomerdichtung.
Neben flüssigen Kraftstoffen werden im Kraftfahrzeugbereich in jüngster Zeit verstärkt auch gasförmige Kraftstoffe, wie z.B. Erdgas oder Wasserstoff, verwendet. Ein Problemkreis bei derartigen Gasinjektoren ist die Abdichtung, insbesondere bei unmittelbar am Brennraum direkteinblasenden Gasinjektoren. Ein geeignetes Dichtungsmaterial wäre hierbei beispielsweise ein Elastomer, welcher jedoch aufgrund seiner begrenzten Temperaturbeständigkeit und einer hohen Verschleißanfälligkeit für direkteinblasende Gasinjektoren bisher nicht verwendet wird. Neben den guten Abdichtungseigenschaften des Elastomers sind auch seine hervorragenden Dämpfungseigenschaften während des Schließvorgangs vorteilhaft. Es wäre daher wünschenswert, einen
direkteinblasenden Gasinjektor zu haben, bei welchem auch
Elastomerdichtungen verwendet werden können.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße direkteinblasende Gasinjektor zum Einblasen eines gasförmigen Kraftstoffs direkt in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine Elastomerdichtung trotz der hohen Wärmebelastung durch die Direkteinblasung verwendet werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass ein Ventilschließelement zum Freigeben und Verschließen einer Durchgangsöffnung einen ersten Dichtsitz und eine zweiten Dichtsitz aufweist. Der erste Dichtsitz ist zwischen dem Ventilschließelement und einem Ventilkörper vorgesehen, wobei der erste Dichtsitz ein metallischer Dichtsitz mit zwei metallischen Dichtpartnern ist. Der zweite Dichtsitz ist zwischen dem Ventilschließelement und einem ortsfesten Bauteil vorgesehen, wobei der zweite Dichtsitz wenigstens eine Elastomerdichtung umfasst. Erfindungsgemäß ist dabei der erste Dichtsitz näher zum Brennraum als der zweite Dichtsitz angeordnet. Dadurch kann der das elastomere Material umfassende zweite Dichtsitz etwas entfernt vom Brennraum angeordnet werden, so dass die Temperaturbelastung für den zweiten Dichtsitz deutlich geringer ist. Weiterhin kann sowohl der erste Dichtsitz, welcher als metallischer Dichtsitz ausgebildet ist, als auch der zweite Dichtsitz, welcher die
Elastomerdichtung umfasst, jeweils getrennt optimiert werden und für die jeweiligen Einsatzzwecke ausgelegt werden.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Bevorzugt ist das ortsfeste Bauteil, an welchem der zweite Dichtsitz vorgesehen ist, ein Führungsbauteil zum Führen des Ventilschließelements. Hierdurch kann ein besonders kompakter Aufbau des Gasinjektors realisiert werden. Ferner ist durch das Führungselement eine Führung des Ventilschließelements möglich. Alternativ ist das ortsfeste Bauteil, an welchem der zweite Dichtsitz ausgebildet ist, der Ventilkörper, an welchem auch der erste Dichtsitz vorgesehen ist.
Weiter bevorzugt ist ein erster Durchmesser am ersten Dichtsitz gleich oder kleiner als ein zweiter Durchmesser am zweiten Dichtsitz. Aufgrund der
Verwendung des gasförmigen Kraftstoffs müssen relativ große
Öffnungsquerschnitte während des Öffnens des Gasinjektors bereitgestellt werden, um möglichst kurze Öffnungszeiten zu realisieren. Damit der Gasinjektor einen möglichst geringen Hub aufweist, ist erfindungsgemäß nun ein
Durchmesser des ersten Dichtsitzes gleich oder kleiner als ein Durchmesser des zweiten Dichtsitzes.
Um in Axialrichtung des Gasinjektors einen möglichst kleinbauenden Aufbau aufzuweisen, ist der zweite Dichtsitz vorzugsweise ein Flachsitz. Der erste Dichtsitz ist vorzugsweise ein sich verjüngender Dichtsitz, insbesondere ein kegelförmiger Dichtsitz. Alternativ kann auch der zweite Dichtsitz ein sich verjüngender Dichtsitz, z.B., ein kegelförmiger Dichtsitz, sein. Weiter bevorzugt ist ein Abstand zwischen dem ersten Dichtsitz und dem zweiten Dichtsitz in Axialrichtung des Gasinjektors derart gewählt, dass der erste
Dichtsitz einen Anschlag für den die Elastomerdichtung umfassenden zweiten Dichtsitz bereitstellt. Hierdurch wird eine Überbeanspruchung der
Elastomerdichtung beim Schließen des Gasinjektors verhindert, um
Beschädigungen der Elastomerdichtung zu vermeiden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst der Gasinjektor ferner einen Kühlring, welcher mit dem Ventilkörper verbunden ist und in Kontakt mit einem Zylinderkopf ist, in welchem der
Gasinjektor montiert ist. Hierdurch kann eine Wärmeleitung zwischen dem Ventilkörper und dem Zylinderkopf über den Kühlring ermöglicht werden.
Der Kühlring ist vorzugsweise aus einem metallischen Material hergestellt, insbesondere aus einem weichmetallischen Material. Erfindungsgemäß wird hierbei unter einem weichmetallischen Material ein nicht gehärtetes
Metallmaterial verstanden.
Weiter bevorzugt weist der Kühlring an einem Innenumfang und/oder an einem Außenumfang eine Profilierung, insbesondere ein Zahnprofil, auf. Hierdurch kann der Kühlring leichter verformt werden, so dass auch beispielsweise vorhandene Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können. Alternativ ist der Kühlring bevorzugt eine Wellfeder, welche ebenfalls in der Lage ist, vorhandene
Toleranzen auszugleichen.
Besonders bevorzugt ist der Kühlring als in Axialrichtung geschlitzter Ring ausgebildet, wodurch die Montage signifikant erleichtert wird.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennkraftmaschine, umfassend einen Brennraum und einen erfindungsgemäßen Gasinjektor, wobei der
Gasinjektor unmittelbar am Brennraum angeordnet ist, um gasförmigen Kraftstoff direkt in den Brennraum einzublasen.
Zeichnung Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Gasinjektors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 2 eine schematische Schnittansicht eines Gasinjektors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 3 eine schematische Teil-Schnittansicht eines in Figur 2
verwendeten Kühlrings, und
Figur 4 eine schematische Teil-Schnittansicht eines alternativen
Kühlrings.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 1 ein Gasinjektor 1 zum
Einblasen eines gasförmigen Kraftstoffs direkt in einen Brennraum 9 einer Brennkraftmaschine im Detail beschrieben.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, umfasst der Gasinjektor 1 ein
Ventilschließelement 2, welches in diesem Ausführungsbeispiel eine Ventilnadel ist. Das Ventilschließelement 2 gibt eine Durchgangsöffnung 3 frei und verschließt diese. Figur 1 zeigt dabei den geschlossenen Zustand des
Gasinjektors, welcher ein nach außen öffnender Injektor ist. Das
Ventilschließelement 2 wird mittels eines Aktors (nicht gezeigt), z.B. eines Piezoaktors oder eines Magnetaktors, betätigt.
Der Gasinjektor 1 umfasst einen ersten Dichtsitz 4 und einen zweiten Dichtsitz 5. Der erste Dichtsitz 4 ist ein metallischer Dichtsitz, d.h., die beiden Dichtpartner sind aus einem metallischen Material hergestellt. Der erste Dichtsitz 4 ist dabei zwischen dem Ventilschließelement 2 und einem Ventilkörper 6 vorgesehen. Dabei ist der erste Dichtsitz 4 ein konischer Dichtsitz (vgl. Figur 1). Das
Ventilschließelement 2 ist nach außen öffnend, was in Figur 1 durch den Pfeil A angedeutet ist. Der zweite Dichtsitz 5 ist in Axialrichtung X-X des Gasinjektors weiter entfernt vom Brennraum 9 als der erste Dichtsitz 4 angeordnet (s. Figur 1). Der zweite Dichtsitz 5 umfasst eine Elastomerdichtung 8. Der zweite Dichtsitz 5 ist dabei zwischen einem mit dem Ventilschließelement 2 fest verbundenen Sitzträger 16 und einem ortsfesten Bauteil, welches ein Führungsbauteil 7 für das
Ventilschließelement 2 ist, gebildet. Die Elastomerdichtung 8 ist dabei im
Sitzträger 16 in einer entsprechend ausgebildeten Nut im Sitzträger angeordnet. Es sei angemerkt, dass der Sitzträger 16 mittels einer ersten Schweißverbindung 17 fest mit dem Ventilschließelement 2 verbunden ist. Statt des separaten
Sitzträgers 16 könnte auch das Ventilschließelement 2 in einer entsprechenden geometrischen Form ausgebildet sein, was jedoch aus herstellungstechnischen Gründen das Ventilschließelement 2 deutlich verteuern würde.
Das Führungsbauteil 7 ist über eine zweite Schweißverbindung 18 mit dem Ventilkörper 6 fest verbunden. Somit ist das Führungsbauteil 7 ebenfalls ortsfest, wie der Ventilkörper 6. Im Führungsbauteil 7 sind mehrere Durchgangsöffnungen 70 vorgesehen, um den Kraftstoff in Richtung zur Spitze des
Ventilschließelements 2 zu leiten.
Der Ventilkörper 6 ist über eine dritte Schweißverbindung 20 mit einer Ventilhülse 14 verbunden. An der Ventilhülse 14 ist eine Ausnehmung 114 zur Aufnahme eines Dichtrings 15 vorgesehen, welcher zwischen der Ventilhülse 14 und dem Zylinderkopf 1 1 abdichtet. Der Dichtring 15 ist beispielsweise aus Teflon hergestellt.
Wie weiter aus Figur 1 ersichtlich ist, ist zwischen dem Sitzträger 16 und dem Ventilkörper 6 ein ringförmiger Raum 19 vorgesehen. Ein Volumen des Raums 19 ist möglichst klein gewählt.
Wie weiter aus Figur 1 ersichtlich ist, ist ein erster Durchmesser D1 des ersten Dichtsitzes 4 kleiner als ein zweiter Durchmesser D2 des zweiten Dichtsitzes 5. Hierdurch benötigt der Gasinjektor 1 einen geringeren Hub zur vollständigen Öffnung, um einen vorbestimmten Öffnungsquerschnitt freizugeben.
Weiterhin ist der erste Dichtsitz 4, welcher als Metall-Metall-Dichtsitz ausgebildet ist, derart vorgesehen, dass der erste Dichtsitz 4 einen Anschlag für die Elastomerdichtung 8 bereitstellt, so dass die Elastomerdichtung 8 beim
Schließen des Gasinjektors 1 nicht überbelastet wird.
Im geschlossenen Zustand dichtet somit die Elastomerdichtung 8 am zweiten Dichtsitz 5 gegenüber dem Führungsbauteil 7 den gasförmigen Kraftstoff sicher gegenüber dem Brennraum 9 ab. Da das Volumen des Raums 19 so klein wie möglich gewählt ist, kann auch gasförmiger Kraftstoff, welcher nach dem
Schließen sich noch im Raum 19 befindet, nur in geringer Menge durch den gegebenenfalls nicht vollständig dichtenden ersten Dichtsitz 4 in den Brennraum 9 eintreten.
Der zweite Dichtsitz 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Flachsitz
ausgebildet. Zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse kann der zweite Dichtsitz 5 jedoch auch als sich verjüngender Dichtsitz, z.B., als konischer Dichtsitz wie der erste Dichtsitz 4, ausgebildet werden. Ein Anschlag für den zweiten Dichtsitz kann dann separat beispielsweise am Führungsbauteil 7 vorgesehen sein.
Erfindungsgemäß ist somit eine thermische Belastung des zweiten Dichtsitzes 5 und insbesondere der Elastomerdichtung 8 signifikant reduziert, da der zweite Dichtsitz 5 in Axialrichtung X-X weiter entfernt vom Brennraum 9 angeordnet ist, als der erste Dichtsitz 4. Der erste Dichtsitz 4 ist als metallischer Dichtsitz ausgebildet und schützt den zweiten Dichtsitz 5 ferner auch im geschlossenen Zustand vor heißen Brennraumgasen. Weiterhin können erfindungsgemäß sowohl der erste Dichtsitz 4 als auch der zweite Dichtsitz 5 individuell und hinsichtlich geforderten Anforderungen optimal ausgelegt werden. Dabei kann der erfindungsgemäße Gasinjektor trotzdem sehr kostengünstig hergestellt werden.
Figur 2 zeigt einen Gasinjektor 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei gleiche bzw. funktional gleiche Teile mit den gleichen
Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet sind.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel umfasst der Gasinjektor 1 des zweiten Ausführungsbeispiels zusätzlich noch einen Kühlring 12. Der Kühlring 12 ist zwischen dem Ventilkörper 6 und dem Zylinderkopf 1 1 angeordnet. Hierbei befindet sich der Kühlkörper 12 jeweils in direktem Kontakt einerseits mit dem Ventilkörper 6 und andererseits mit dem Zylinderkopf 11. Der Ventilkörper 12 ist einem metallischen Material hergestellt und weist eine hohe thermische
Leitfähigkeit auf. Dadurch kann Wärme vom Ventilkörper 6 über den Kühlring 12 unmittelbar in den Zylinderkopf 1 1 übertragen werden. Hierdurch wird insbesondere auch eine Wärmebelastung des zweiten Dichtsitzes 5 reduziert, da die Wärme nach außen zum Zylinderkopf 11 abgeführt werden kann.
Figur 3 zeigt im Schnitt den Kühlring 12, welcher an einem Außenumfang und einem Innenumfang jeweils ein Zahnprofil 21 , 22 aufweist. Hierdurch ist es möglich dass der Kühlring 12 leicht verformbar ist, so dass insbesondere Durchmessertoleranzen am Zylinderkopf 1 1 und/oder am Ventilkörper 6 ausgeglichen werden können.
In Figur 4 ist eine Alternative für den Kühlring 12 dargestellt, wobei der in Figur 4 gezeigte Kühlring 12 eine Wellfeder ist, welche sich abwechselnd an den Zylinderkopf 1 1 und den Ventilkörper 6 anlegt.
Es sei angemerkt, dass der Kühlring 12, unabhängig von seiner geometrischen Ausgestaltung, wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt, jeweils in Axialrichtung geschlitzt ist, so dass eine einfachere Montage des Gasinjektors 1 im
Zylinderkopf 11 möglich ist.

Claims

Gasinjektor zum Einblasen eines gasförmigen Kraftstoffs direkt in einen Brennraum (6) einer Brennkraftmaschine, umfassend:
ein Ventilschließelement
(2) zum Freigeben und Verschließen einer
Durchgangsöffnung
(3),
einen ersten Dichtsitz (4) zwischen dem Ventilschließelement (2) und einem Ventilkörper (6), wobei der erste Dichtsitz (4) ein metallischer Dichtsitz mit zwei metallischen Dichtpartnern ist, und
einen zweiten Dichtsitz (5) zwischen dem Ventilschließelement (2) und einem ortsfesten Bauteil (7), wobei der zweite Dichtsitz (5) wenigstens eine Elastomerdichtung (8) als Dichtpartner umfasst, wobei der erste Dichtsitz (4) näher zum Brennraum (9) als der zweite Dichtsitz (5) angeordnet ist.
Gasinjektor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das ortsfeste Bauteil (7) des zweiten Dichtsitzes (5) ein Führungsbauteil zum Führen des Ventilschließelements (2) ist.
Gasinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Durchmesser (D1) am ersten Dichtsitz
(4) gleich oder kleiner ist als ein zweiter Durchmesser (D2) am zweiten Dichtsitz (5).
Gasinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dichtsitz
(5) ein Flachsitz ist.
Gasinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtsitz (4) ein sich verjüngender Dichtsitz, insbesondere ein konischer Dichtsitz, ist.
6. Gasinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtsitz (4) einen Anschlag für den zweiten Dichtsitz (5) bildet.
Gasinjektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Kühlring (12), welcher mit dem Ventilkörper (6) verbunden ist und eingerichet ist, in direktem Kontakt mit einem Zylinderkopf (11) zu sein.
Gasinjektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlring (12) aus einem metallischen Material hergestellt ist.
Gasinjektor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlring (12) an einem Innenumfang und/oder an einem Außenumfang eine Profilierung, insbesondere ein Zahnprofil, aufweist, oder dass der Kühlring (12) eine Wellfeder ist.
10. Gasinjektor nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlring (12) in Axialrichtung (X-X) des Gasinjektors geschlitzt ist.
1 1. Brennkraftmaschine, umfassend einen Brennraum (9) und einen
Gasinjektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gasinjektor (1) unmittelbar am Brennraum (9) angeordnet ist, um gasförmigen Kraftstoff direkt in den Brennraum (9) einzublasen.
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