WO2018114274A1 - Device for metering a gaseous fuel to an injector - Google Patents

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WO2018114274A1
WO2018114274A1 PCT/EP2017/081035 EP2017081035W WO2018114274A1 WO 2018114274 A1 WO2018114274 A1 WO 2018114274A1 EP 2017081035 W EP2017081035 W EP 2017081035W WO 2018114274 A1 WO2018114274 A1 WO 2018114274A1
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shut
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Dirk Vahle
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02D19/0673—Valves; Pressure or flow regulators; Mixers
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    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the invention relates to a device for metering a gaseous fuel to an injector, in particular a gas-powered internal combustion engine, wherein the device has at least one valve.
  • Such a device for metering a gaseous fuel to an injector of a gas-fueled internal combustion engine is known from CA 2 884 945 A1.
  • This gas-powered internal combustion engine has an injector designed as a dual-fuel fuel injector, with which a diesel fuel and a gaseous fuel can be introduced into a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the device has at least one valve for each fuel branch, with which the respective fuel supply to the dual-fuel fuel injector can be adjusted.
  • the invention has for its object to provide a device for metering a gaseous fuel to an injector of a particular gas-powered internal combustion engine, in which an over the prior art, especially in terms of their construction effort improved means for metering the gaseous fuel is provided to the injector.
  • the device is a pressure control unit with a shut-off valve, a pressure control valve and a shut-off valve, and that the shut-off valve, the pressure control valve and the shut-off valve is designed as a unit functional unit.
  • This pressure control unit with the three valves allows an individual adjustment of the gaseous fuel to be supplied to the respective combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the shut-off valve By means of the shut-off valve, the gas flow to the injector can be completely shut off, while in the pressure control valve, the gas pressure of the gas flow can be adjusted to the injector.
  • the injector is designed to introduce the gaseous fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the gas pressure prevailing in the structural unit can be lowered to a low pressure level.
  • the assembly accordingly comprises the previously illustrated three valves and can be configured in particular more compact and also more reliable than the corresponding individual valves. In addition, the manufacturing costs can be reduced.
  • the unit has a common actuator for the shut-off valve, the pressure control valve and the shut-off valve. This refinement also contributes to a compact construction of the structural unit and thereby enables reliable control of the gaseous fuel.
  • the actuator is an electro-hydraulic and / or electro-pneumatic actuator. These are the preferred embodiments, but in principle also other controllers come into consideration here.
  • a hydraulic flow is adjusted by an electric actuator.
  • the hydraulic fluid may be, for example, a fuel, in particular diesel fuel.
  • the actuator is a diesel pressure control valve. This embodiment is the most preferred embodiment.
  • the assembly on a control valve body, a gas valve body and a gas valve body cover all the components forming the aforementioned valves can be integrated in these housing components.
  • the actuator is mounted on the control valve body, and dominated by the actuator control chamber is adjacent to a pressure plate inserted into the gas valve body of a seal separately.
  • the attachment or integration of the actuator on or in the control valve body contributes to a further increase in the compactness of the assembly thus formed and its construction cost.
  • the pressure difference at the seal is small due to the configuration of the device which is specified and explained below, and is only 10 bar to 20 bar, for example. Because of this low pressure difference, it is possible to use a seal in the form of a metal corrugated bellows for media separation of the operating materials, a first operating medium pressure being present on the corrugated bellows and a second operating medium pressure being present on the outside.
  • the advantage of a metallic bellows is an absolute gas tightness and the possibility of applying a defined biasing force by its elasticity or bias between adjacent components. This eliminates a separate biasing spring.
  • the seal can also be designed as a conventional membrane, preferably in the form of a flat membrane, wherein the possible lower diffusion of the possible pressure results in a possible diffusion of pending gaseous or liquid
  • the pressure plate cooperates with a control piston guided in the gas valve body.
  • the control piston is as separate
  • This stepped piston is easy to produce, for example, as a rotating part and has a low mass at a planned slim diameter.
  • the control piston has a further development of the invention, an annular stroke stop and opposite to a contact surface adjacent to the pressure plate to a pressure surface. Such a trained control piston is easy to manufacture.
  • the control piston forms a guide for a sealing sleeve.
  • the sealing surface on the control piston in the region between the contact surface to the pressure plate and the stroke stop is axially movable by the length of the control piston by a defined amount is less than the length of the control piston between the contact surface and the stroke stop.
  • the sealing sleeve hubanschlags briefly a cooperating in a sealing seat surface in the gas valve body sealing seat.
  • the sealing sleeve thus formed is also in turn easily produced, for example, as a rotating part and also has a low mass due to its slim design.
  • the attacking friction forces consisting of sliding friction and static friction, low and thus the adjustment forces required for adjusting are also reduced. This has the advantage that only to overcome the frictional forces less force to actuate ultimately the entire device must be applied.
  • the pressure surface of the control piston cooperates with a high pressure piston of a high pressure valve. This interaction is ultimately determined by the adjustment of the printing plate.
  • shut-off valve and the pressure control valve are formed by the high-pressure valve.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a gas system and a diesel fuel system, which interact together with an injector
  • Figure 2 is an illustration of a pressure control unit of a gas system with a
  • FIG. 3 shows a representation of a pressure control unit of a gas system with a
  • shut-off valve a pressure control valve and a shut-off valve, which together form a second embodiment of a structural unit.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a gas system and a diesel fuel system, both of which interact with an injector 1.
  • the aforementioned systems or components are part of a gas-powered internal combustion engine, wherein by means of the injector 1 in a combustion chamber of the internal combustion engine fuel gas and diesel can be introduced to operate the internal combustion engine. In the combustion chamber burn the fuel gas and / or the diesel with the addition of incorporated Brennluit generating power delivered to a crankshaft work.
  • the internal combustion engine is preferably installed in a vehicle and / or a machine for operating the vehicle or the machine.
  • the diesel fuel system is designed, for example, as a common rail system and has a diesel fuel tank 2, in which fuel is stored in the form of diesel, which is conveyed by a high-pressure diesel pump 3 into a high-pressure diesel accumulator 4.
  • diesel is stored under a pressure of, for example, up to 1000 bar (100 MPa), wherein the pressure in the high-pressure diesel accumulator 4 is set or adjusted for example by a diesel pressure control valve 5 to the aforementioned pressure.
  • the injector 1 is connected to the high-pressure diesel accumulator 4 via a high-pressure diesel line 6 and the injector 1 has an internal diesel control device for determining the amount of diesel injected into the combustion chamber by the injector 1.
  • the injector 1 further has a diesel return line 7, which finally ends in the diesel fuel tank 2. det. Furthermore, the high-pressure diesel accumulator 4 is connected via a diesel high pressure line 6a with an oil pressure valve designed as a diesel pressure control valve 8, which is used to control a pressure control unit of the gas system represented by a dashed border and thus is an essential component of the pressure control unit thus formed.
  • the pressure control unit consists of a shut-off valve 9, a pressure control valve 10 and a shut-off valve 11 for the fuel gas and the diesel pressure control valve 8.
  • the shut-off valve 9 and the pressure control valve 10 thereby form a high-pressure valve. With the diesel pressure control valve 8, the aforementioned three valves are controlled, with details thereof will be explained in more detail below.
  • the gas system has a gas tank 12, in which the fuel gas is stored and wherein a high-pressure gas pump 13 promotes fuel gas in a buffer memory 14.
  • the pressure control unit consisting of the diesel pressure control valve 8, the shut-off valve 9, the pressure control valve 10 and the shut-off valve 11 is connected or downstream of this.
  • the pressure control valve 10 and the shut-off valve 9 are connected in series and connect the buffer memory 14 with a high-pressure accumulator 15, which in turn is connected via a high-pressure line to the injector 1 designed as Zweistoffinjektor.
  • the arrangement of the pressure regulating valve 10 and the shut-off valve 9 may also be reversed.
  • the shut-off valve 11 connects a connected to the high-pressure accumulator 15 gas outlet 27 from the pressure control unit in turn with the gas tank 12th
  • Pressure control valve 10 and the shut-off valve 11 is described in more detail in two embodiments.
  • the pressure control unit is configured as a functional unit forming a structural unit and has a control valve body 16, a gas valve body 17 and a gas valve body cover 18.
  • the diesel pressure control valve 8 is attached to the control valve body 16 and adjusts the fuel pressure in a control room 19.
  • a predetermined amount of diesel is initially supplied to the control chamber 19 via a diesel access 20 (see also FIG. 1) connected to the diesel high-pressure line 6 a and a diesel oil nozzle 21.
  • From the diesel pressure control valve 8 is then determined from the control chamber 19 amount of diesel for adjusting the fuel pressure is determined or set.
  • a connection between the control chamber 19 and a diesel outlet 22 (see also FIG. 1) is established or set by the diesel pressure control valve 8.
  • the diesel outlet 22 is connected to the diesel fuel tank 2 via the diesel return line 7.
  • the control chamber 19 is embedded in the gas valve body 17 and adjoins the end face of a pressure plate 23, which in turn cooperates with a formed as a corrugated bellows 24 a seal.
  • the bellows 24a is tightly connected to the outer periphery of the pressure plate 23, for example, welded, and opposite with a
  • the control chamber 19 extends - except for a small annular stop surface in the control valve body 16 - over almost the entire, the control chamber 19 facing end face of the pressure plate 23 and is connected to a corrugated bellows 24 a surrounding annular control chamber 19 a.
  • the control chamber 19a essentially allows only the unimpeded change in length of the bellows 24a with an adjustment of the pressure plate 23.
  • the bellows also assumes a spring action, which presses the pressure plate 23 in the direction of the control chamber 19.
  • the pressure plate 23 requires no machined precise support geometry and a risk of damage to the bellows due to material defects or
  • a gas control pressure chamber 26 is formed, which is throttle-free connected to the gas outlet 27. This throttle-free connection is the undisturbed adjustment of the
  • Pressure plate 23 and further components explained below.
  • a control piston 28 In the gas control pressure chamber 26 projecting a control piston 28 is guided axially movable in a recessed into the gas valve body 17 guide 29.
  • the control piston 28 is designed as a stepped piston and accordingly has an annular stroke stop 30.
  • the stroke stop 30 forms a stop for a sealing sleeve 31, which is pushed onto the control piston 28 and axially displaceable in relation to the control piston 28 on this.
  • the sealing sleeve 31 is pressed by a compression spring 32, which is supported on the pressure plate 23, with a sealing seat 33 against a sealing seat surface 34 in the gas valve body 17. presses if this allows the stroke stop 30 by adjusting the control piston in the direction of the gas valve body cover 18.
  • the control piston 28 has, opposite to the stroke stop 30, a pressure surface 35 cooperating with the pressure plate 23. As the pressure in the control cavity 19 increases, the pressure plate 23 becomes increasingly to the right in the direction of the
  • Gas valve body 18 adjusted and thus simultaneously displaces the control piston 28 in the direction of the gas valve body cover 18.
  • the sealing sleeve 31 is simultaneously moved to the right by the action of the compression spring 32 until the sealing seat 33 engages in the sealing seat surface 34.
  • a flow connection between the gas outlet 27 and a gas outlet connection 36 is open (see also FIG. 1), which is connected to a gas outlet line 37 cooperating with the sealing seat surface 34. Only when this connection is closed, the control function of the pressure control valve 10 is initiated.
  • control piston 28 is displaced with an end face 38 opposite to the pressure surface 35 to the right in the direction of the gas valve body cover 18 until the contact surface 38 comes to a high pressure piston 39 of the high pressure valve, which forms the check valve 9 and the pressure control valve 10 to the plant.
  • the high pressure piston 39 is to the right to a
  • the high pressure piston 39 has a high pressure piston sealing surface 41, which cooperates in the closed state of the high pressure valve with a sealing surface in a high pressure body 42.
  • the contact surface 38 pushes the high-pressure piston 39 to the right, the high-pressure piston sealing surface 41 is pressed out of the sealing surface in the high-pressure body 42 and gas flows from the gas inlet according to the adjustment into the gas outlet 27. During this phase, the connection to the gas shut-off port 36 is blocked.
  • control piston 28 is again adjusted so far to the left in the direction of the control chamber 19 that the high-pressure piston 39 is moved from the gas pressure in the gas inlet 40 and supported by a high-pressure piston closing spring 43 again so far to the left until the high-pressure piston sealing surface 41 rests in the sealing surface in the high-pressure body 42 and thus the connection from the gas inlet 40 to the gas outlet 27 is closed.
  • the sealing sleeve 31 is lifted with the sealing seat 33 from the sealing seat surface 34 and made a connection between the gas outlet 27 and the Gasabberichtan gleich 36. This further lowers the pressure in the system.
  • FIG. 3 corresponds functionally to that of Figure 2, in which case a membrane 24b is clamped as a seal between the control valve body 16 and the gas valve body 17, the end face of the pressure plate 23.
  • a pressure plate spring 44 is then additionally provided which presses the pressure plate 23 to the left in the direction of the control chamber 19 instead of the corrugated bellows.
  • This pressure plate spring 44 may in principle also be present in the embodiment according to FIG.
  • no control chamber 19a according to FIG. 1 is present, but rather this space is part of the gas control pressure chamber 26.
  • the diesel pressure control valve 8 is activated and lowers the control pressure in the control chamber 19 via the control of diesel into the diesel outlet 22. Due to the thus changing force conditions on the pressure plate 23, this moves - possibly supported by the force of the pressure plate spring 44 - toward the control chamber 19.
  • the control piston 28 and the high pressure piston 39 is the first closed between the sealing seat 33 and the sealing seat surface 34 formed flow connection. Immediately thereafter opens - depending on the distance of the contact surface 38 to the high-pressure piston 39, the flow connection between the gas inlet 40 and the gas outlet 27.
  • a leakage amount from the gas outlet 27 to the gas discharge connection 37 can flow off via a guide 45 of the sealing sleeve 31 on the control piston 28.
  • the game of the guide 45 should be low and, for example, in the order of 1 to 10 ⁇ .
  • the compression spring 32 is clamped between the sealing sleeve 31 and the pressure plate 23 and holds the sealing sleeve 31 and the control piston 28 in the pressureless state in a defined starting position. From a functional point of view, the
  • Compression spring 32 are also removed.
  • a pressure stage over the diameter Dl and D2 is incorporated in the control piston 28.
  • the pressure stage must fulfill the condition Dl ⁇ D2.

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Abstract

The invention relates to a device for metering a gaseous fuel to an injector (1) particularly of a gas-fuelled internal combustion engine, wherein the device comprises at least one valve and the injector (1) is designed to introduce the gaseous fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine. According to the invention, a device for dosing the gaseous fuel to the injector (1) is provided which is improved over the prior art in particular in respect of the production effort required. This is achieved in that the device is a pressure regulation unit with a shut-off valve (9), a pressure regulator valve (10) and a control valve (11), and in that the shut-off valve (9), the pressure regulator valve (10) and the control valve (11) form one unit.

Description

Beschreibung  description
Titel: Title:
Einrichtung zur Zumessung eines gasförmigen Brennstoffs zu einem Injektor  Device for metering a gaseous fuel to an injector
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zumessung eines gasförmigen Brennstoffs zu einem Injektor insbesondere einer gasbetriebenen Brennkraftmaschine, wobei die Einrichtung zumindest ein Ventil aufweist. The invention relates to a device for metering a gaseous fuel to an injector, in particular a gas-powered internal combustion engine, wherein the device has at least one valve.
Stand der Technik State of the art
Eine derartige Einrichtung zur Zumessung eines gasförmigen Brennstoffs zu einem Injektor einer gasbetriebenen Brennkraftmaschine ist aus der CA 2 884 945 AI bekannt. Diese gasbetriebene Brennkraftmaschine weist einen als Dual-Fuel- Kraftstoffinjektor ausgebildeten Injektor auf, mit dem ein Dieselkraftstoff und ein gasförmiger Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingebracht werden können. Die Einrichtung weist für jeden Kraftstoffzweig zumindest ein Ventil auf, mit dem die jeweilige Kraftstoffzufuhr zu dem Dual- Fuel- Kraftstoffinjektor eingestellt werden kann. Such a device for metering a gaseous fuel to an injector of a gas-fueled internal combustion engine is known from CA 2 884 945 A1. This gas-powered internal combustion engine has an injector designed as a dual-fuel fuel injector, with which a diesel fuel and a gaseous fuel can be introduced into a combustion chamber of the internal combustion engine. The device has at least one valve for each fuel branch, with which the respective fuel supply to the dual-fuel fuel injector can be adjusted.
Aus der US 4 693 267 ist ein Druckregelventil für den Anlagenbau bekannt, dass mehrere Regelfunktionen ermöglicht. From US 4,693,267 a pressure control valve for plant construction is known that allows multiple control functions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Zumessung eines gasförmigen Brennstoffs zu einem Injektor einer insbesondere gasbetriebenen Brennkraftmaschine bereitzustellen, bei der eine gegenüber dem Stand der Technik insbesondere hinsichtlich ihres Bauaufwands verbesserte Einrichtung zur Zumessung des gasförmigen Brennstoffs zu dem Injektor vorgesehen ist. The invention has for its object to provide a device for metering a gaseous fuel to an injector of a particular gas-powered internal combustion engine, in which an over the prior art, especially in terms of their construction effort improved means for metering the gaseous fuel is provided to the injector.
Offenbarung der Erfindung Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Einrichtung eine Druckregeleinheit mit einem Absperrventil, einem Druckregelventil und einem Absteuerventil ist, und dass das Absperrventil, das Druckregelventil sowie das Absteuerventil eine als Baueinheit ausgestaltete Funktionseinheit ist. Diese Druckregeleinheit mit den drei Ventilen ermöglicht eine individuelle Einstellung des dem jeweiligen Brennraum der Brennkraftmaschine zuzuführenden gasförmigen Brennstoffs. Mittels des Absperrventils kann der Gasfluss zu dem Injektor gänzlich abgesperrt werden, während in dem Druckregelventil der Gasdruck des Gasflusses zu dem Injektor eingestellt werden kann. Der Injektor ist dabei zur Einbringung des gasförmigen Brennstoffs in einen Brennraum der Brennkraftmaschine ausgebildet. Mittels des Absteuerventils kann der in der Baueinheit herrschende Gasdruck auf ein niedriges Druckniveau abgesenkt werden. Die Baueinheit umfasst demzufolge die zuvor dargestellten drei Ventile und kann insbesondere kompakter und auch funktionssicherer als die entsprechenden Einzelventile ausgestaltet sein. Zudem können die Herstellungskosten reduziert werden. Disclosure of the invention This object is achieved in that the device is a pressure control unit with a shut-off valve, a pressure control valve and a shut-off valve, and that the shut-off valve, the pressure control valve and the shut-off valve is designed as a unit functional unit. This pressure control unit with the three valves allows an individual adjustment of the gaseous fuel to be supplied to the respective combustion chamber of the internal combustion engine. By means of the shut-off valve, the gas flow to the injector can be completely shut off, while in the pressure control valve, the gas pressure of the gas flow can be adjusted to the injector. The injector is designed to introduce the gaseous fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine. By means of the shut-off valve, the gas pressure prevailing in the structural unit can be lowered to a low pressure level. The assembly accordingly comprises the previously illustrated three valves and can be configured in particular more compact and also more reliable than the corresponding individual valves. In addition, the manufacturing costs can be reduced.
In Weiterbildung der Erfindung weist die Baueinheit einen gemeinsamen Steller für das Absperrventil, das Druckregelventil und das Absperrventil auf. Auch diese Ausgestaltung trägt zu einem kompakten Aufbau der Baueinheit bei und es ist dadurch eine zuverlässige Steuerung des gasförmigen Brennstoffs ermöglicht. In a further development of the invention, the unit has a common actuator for the shut-off valve, the pressure control valve and the shut-off valve. This refinement also contributes to a compact construction of the structural unit and thereby enables reliable control of the gaseous fuel.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Steller ein elektro-hydraulischer und/oder elektro-pneumatischer Steller. Dies sind die bevorzugten Ausgestaltungen, wobei hier aber grundsätzlich auch noch andere Steller in Betracht kommen. Bei dem elektrohydraulischen Steller wird ein Hydraulikfluss von einem elektrischen Aktor eingestellt. Das Hydraulikfluid kann beispielsweise ein Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, sein. In diesem Fall ist dann der Steller ein Dieseldrucksteuerventil. Diese Ausgestaltung ist die ganz bevorzugte Ausführungsform. In a further embodiment of the invention, the actuator is an electro-hydraulic and / or electro-pneumatic actuator. These are the preferred embodiments, but in principle also other controllers come into consideration here. In the electrohydraulic actuator, a hydraulic flow is adjusted by an electric actuator. The hydraulic fluid may be, for example, a fuel, in particular diesel fuel. In this case, then the actuator is a diesel pressure control valve. This embodiment is the most preferred embodiment.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Baueinheit einen Steuerventilkörper, einen Gasventilkörper und eine Gasventilkörperdeckel auf. In diese Gehäusekomponenten können alle die zuvor genannten Ventile bildenden Komponenten integriert sein. In Weiterbildung der Erfindung ist der Steller an dem Steuerventilkörper angebaut, und ein von dem Steller beherrschter Steuerraum grenzt an eine in den Gasventilkörper eingesetzte Druckplatte von einer Dichtung getrennt an. Durch diese Ausgestaltung sind die unterschiedlichen Betriebsstoffe zuverlässig ge- trennt und damit ist ein unproblematischer Betrieb der Baueinheit sichergestellt.In a further embodiment of the invention, the assembly on a control valve body, a gas valve body and a gas valve body cover. All the components forming the aforementioned valves can be integrated in these housing components. In a further development of the invention, the actuator is mounted on the control valve body, and dominated by the actuator control chamber is adjacent to a pressure plate inserted into the gas valve body of a seal separately. As a result of this embodiment, the different operating materials are reliably separated and thus unproblematic operation of the structural unit is ensured.
Der Anbau bzw. die Integration des Stellers an oder in den Steuerventilkörper trägt zu einer weiteren Erhöhung der Kompaktheit der so gebildeten Baueinheit und ihres Bauaufwands bei. Die an der Dichtung anstehende Druckdifferenz ist durch die nachfolgend noch spezifizierte und erläuterte Ausgestaltung der Ein- richtung gering und beträgt nur noch beispielsweise 10 bar bis 20 bar. Wegen dieser geringen Druckdifferenz ist ein Einsatz einer Dichtung in Form eines metallischen Wellbalges zur Medientrennung der Betriebsstoffe möglich, wobei an dem Wellbalg innen ein erster Betriebsmitteldruck ansteht und außen ein zweiter Betriebsmitteldruck ansteht. Der Vorteil eines metallischen Wellbalges ist eine absolute Gasdichtheit und die Möglichkeit der Aufbringung einer definierten Vorspannkraft durch seine Elastizität bzw. Vorspannung zwischen angrenzenden Bauteilen. Dadurch kann eine separate Vorspannfeder entfallen. Die Dichtung kann aber auch als herkömmliche Membran, vorzugsweise in Form einer Flachmembran ausgebildet sein, wobei durch die nun anstehende geringere Druckdif- ferenz eine mögliche Diffundierung von anstehenden gasförmigen oder flüssigenThe attachment or integration of the actuator on or in the control valve body contributes to a further increase in the compactness of the assembly thus formed and its construction cost. The pressure difference at the seal is small due to the configuration of the device which is specified and explained below, and is only 10 bar to 20 bar, for example. Because of this low pressure difference, it is possible to use a seal in the form of a metal corrugated bellows for media separation of the operating materials, a first operating medium pressure being present on the corrugated bellows and a second operating medium pressure being present on the outside. The advantage of a metallic bellows is an absolute gas tightness and the possibility of applying a defined biasing force by its elasticity or bias between adjacent components. This eliminates a separate biasing spring. However, the seal can also be designed as a conventional membrane, preferably in the form of a flat membrane, wherein the possible lower diffusion of the possible pressure results in a possible diffusion of pending gaseous or liquid
Medien durch die beispielsweise gummiförmige Flachmembran ausgeschaltet oder zumindest deutlich reduziert ist. Media is turned off by the example rubber-shaped flat membrane or at least significantly reduced.
In Weiterbildung der Erfindung wirkt die Druckplatte mit einem in den Gasventil- körper geführten Steuerkolben zusammen. Der Steuerkolben ist als getrenntesIn a development of the invention, the pressure plate cooperates with a control piston guided in the gas valve body. The control piston is as separate
Bauteil zu der Druckplatte ausgebildet und in weiterer Ausgestaltung als Stufenkolben ausgebildet. Dieser Stufenkolben ist beispielsweise als Drehteil einfach herstellbar und weist bei einem vorgesehenen schlanken Durchmesser eine geringe Masse auf. Die damit einhergehenden Vorteile werden nachfolgend noch beschrieben. Part formed to the pressure plate and formed in a further embodiment as a stepped piston. This stepped piston is easy to produce, for example, as a rotating part and has a low mass at a planned slim diameter. The associated advantages will be described below.
Der Steuerkolben weist in Weiterbildung der Erfindung einen ringförmigen Hubanschlag und gegenüberliegend zu einer Kontaktfläche angrenzend an die Druckplatte eine Druckfläche auf. Ein solchermaßen ausgebildeter Steuerkolben ist einfach zu fertigen. In Weiterbildung der Erfindung bildet der Steuerkolben eine Führung für eine Dichthülse auf. Dabei ist die Dichtfläche auf dem Steuerkolben in dem Bereich zwischen der Kontaktfläche zu der Druckplatte und dem Hubanschlag axial beweglich, indem die Länge des Steuerkolbens um ein definiertes Maß geringer ist als die Länge des Steuerkolbens zwischen der Kontaktfläche und dem Hubanschlag. The control piston has a further development of the invention, an annular stroke stop and opposite to a contact surface adjacent to the pressure plate to a pressure surface. Such a trained control piston is easy to manufacture. In a further development of the invention, the control piston forms a guide for a sealing sleeve. In this case, the sealing surface on the control piston in the region between the contact surface to the pressure plate and the stroke stop is axially movable by the length of the control piston by a defined amount is less than the length of the control piston between the contact surface and the stroke stop.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Dichthülse hubanschlagsseitig einen in eine Dichtsitzfläche in dem Gasventilkörper zusammenwirkenden Dichtsitz auf. Die so ausgebildete Dichthülse ist ebenfalls einfach wiederum beispielsweise als Drehteil herstellbar und weist durch eine schlanke Bauweise ebenfalls eine geringe Masse auf. Dadurch und die bedingt durch die kleineren Durchmesser des Steuerkolbens und der Dichthülse sind die angreifenden Reibungskräfte, bestehend aus Gleitreibung und Haftreibung, gering und dadurch sind die zum Verstellen benötigten Stellkräfte ebenfalls reduziert. Dies hat den Vorteil, dass allein zur Überwindung der Reibungskräfte weniger Stellkraft zur Betätigung letztendlich der gesamten Einrichtung aufgebracht werden muss. In a further embodiment of the invention, the sealing sleeve hubanschlagsseitig a cooperating in a sealing seat surface in the gas valve body sealing seat. The sealing sleeve thus formed is also in turn easily produced, for example, as a rotating part and also has a low mass due to its slim design. As a result, and due to the smaller diameter of the control piston and the sealing sleeve, the attacking friction forces, consisting of sliding friction and static friction, low and thus the adjustment forces required for adjusting are also reduced. This has the advantage that only to overcome the frictional forces less force to actuate ultimately the entire device must be applied.
In Weiterbildung der Erfindung wirkt die Druckfläche des Steuerkolbens mit einem Hochdruckkolben eines Hochdruckventils zusammen. Dieses Zusammenwirken wird letztendlich von der Verstellung der Druckplatte bestimmt. In a further development of the invention, the pressure surface of the control piston cooperates with a high pressure piston of a high pressure valve. This interaction is ultimately determined by the adjustment of the printing plate.
In Weiterbildung der Erfindung sind das Absperrventil und das Druckregelventil von dem Hochdruckventil gebildet. Somit werden zwei Ventilfunktionen von nur einem bewegten Bauteil ausgeübt. Dies führt zu einem kompakten Aufbau und einer betriebssicheren Betätigung der Baueinheit. In a further development of the invention, the shut-off valve and the pressure control valve are formed by the high-pressure valve. Thus, two valve functions are exercised by only one moving component. This leads to a compact construction and a reliable operation of the unit.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele näher beschrieben sind. Further advantageous embodiments of the invention are described in the drawings, are described in more detail in the embodiments illustrated in the figures.
Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Gassystems und eines Dieselkraftstoffsystems, die gemeinsam mit einem Injektor zusammenwirken, Show it: FIG. 1 shows a schematic representation of a gas system and a diesel fuel system, which interact together with an injector,
Figur 2 eine Darstellung einer Druckregeleinheit eines Gassystems mit einem Figure 2 is an illustration of a pressure control unit of a gas system with a
Absperrventil, einem Druckregelventil und einem Absteuerventil, die eine Baueinheit bilden und  Shut-off valve, a pressure control valve and a shut-off valve, which form a structural unit and
Figur 3 eine Darstellung einer Druckregeleinheit eines Gassystems mit einem 3 shows a representation of a pressure control unit of a gas system with a
Absperrventil, einem Druckregelventil und einem Absteuerventil, die zusammen eine zweite Ausführungsform einer Baueinheit bilden.  Shut-off valve, a pressure control valve and a shut-off valve, which together form a second embodiment of a structural unit.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Gassystems und eines Dieselkraftstoffsystems, die beide mit einem Injektor 1 zusammenwirken. Die zuvor genannten Systeme beziehungsweise Bauteile sind Bestandteil einer gasbetriebenen Brennkraftmaschine, wobei mittels des Injektors 1 in einen Brennraum der Brennkraftmaschine Brenngas und Diesel zum Betrieb der Brennkraftmaschine eingebracht werden können. In dem Brennraum verbrennen das Brenngas und/oder der Diesel unter Hinzufügung von eingebrachter Brennluit unter Erzeugung von an eine Kurbelwelle abgegebener Arbeitsleistung. Die Brennkraftmaschine ist bevorzugt in ein Fahrzeug und/oder eine Maschine zum Betrieb des Fahrzeugs oder der Maschine eingebaut. FIG. 1 shows a schematic representation of a gas system and a diesel fuel system, both of which interact with an injector 1. The aforementioned systems or components are part of a gas-powered internal combustion engine, wherein by means of the injector 1 in a combustion chamber of the internal combustion engine fuel gas and diesel can be introduced to operate the internal combustion engine. In the combustion chamber burn the fuel gas and / or the diesel with the addition of incorporated Brennluit generating power delivered to a crankshaft work. The internal combustion engine is preferably installed in a vehicle and / or a machine for operating the vehicle or the machine.
Das Dieselkraftstoffsystem ist beispielsweise als Common- Rail-System ausgebildet und weist einen Dieselkraftstofftank 2 auf, in dem Kraftstoff in Form von Diesel bevorratet wird, der von einer Dieselhochdruckpumpe 3 in einen Dieselhochdruckspeicher 4 gefördert wird. In dem Dieselhochdruckspeicher 4 ist Diesel unter einem Druck von beispielsweise bis zu 1000 bar (100 MPa) gespeichert, wobei der Druck in dem Dieselhochdruckspeicher 4 beispielsweise von einem Dieseldruckregelventil 5 auf den zuvor genannten Druck eingestellt beziehungsweise eingeregelt wird. Der Injektor 1 ist mit dem Dieselhochdruckspeicher 4 über eine Dieselhochdruckleitung 6 verbunden und der Injektor 1 weist eine interne Dieselsteuereinrichtung zur Bestimmung der durch den Injektor 1 in den Brennraum eingespritzten Menge von Diesel auf. Der Injektor 1 weist weiterhin eine Dieselrückführleitung 7 auf, die letztendlich in den Dieselkraftstofftank 2 einmün- det. Weiterhin ist der Dieselhochdruckspeicher 4 über eine Dieselhochdruckleitung 6a mit einem als Dieseldrucksteuerventil 8 ausgebildeten Öldruckventil verbunden, das zur Ansteuerung einer durch eine strichlinierte Umrandung dargestellte Druckregeleinheit des Gassystems herangezogen wird und somit ein we- sentlicher Bestandteil der so gebildeten Druckregeleinheit ist. Die Druckregeleinheit besteht aus einem Absperrventil 9, einem Druckregelventil 10 und einem Absteuerventil 11 für das Brenngas und dem Dieseldrucksteuerventil 8. Das Absperrventil 9 und das Druckregelventil 10 bilden dabei ein Hochdruckventil. Mit dem Dieseldrucksteuerventil 8 werden die zuvor genannten drei Ventile ange- steuert, wobei diesbezügliche Details nachfolgend noch genauer erläutert werden. Das Gassystem weist einen Gastank 12 auf, in dem das Brenngas bevorratet ist und wobei eine Hochdruckgaspumpe 13 Brenngas in einen Pufferspeicher 14 fördert. An den Pufferspeicher 14 ist die Druckregeleinheit, bestehend aus dem Dieseldrucksteuerventil 8, dem Absperrventil 9, dem Druckregelventil 10 und dem Absteuerventil 11 angeschlossen beziehungsweise diesem nachgeschaltet. Das Druckregelventil 10 und das Absperrventil 9 sind in Reihe geschaltet und verbinden den Pufferspeicher 14 mit einem Hochdruckspeicher 15, der wiederum über eine Hochdruckleitung mit dem als Zweistoffinjektor ausgebildeten Injektor 1 verbunden ist. Die Anordnung von dem Druckregelventil 10 und dem Absperrventil 9 kann auch vertauscht sein. Das Absteuerventil 11 verbindet einen mit dem Hochdruckspeicher 15 verbundenen Gasausgang 27 aus der Druckregeleinheit wiederum mit dem Gastank 12. The diesel fuel system is designed, for example, as a common rail system and has a diesel fuel tank 2, in which fuel is stored in the form of diesel, which is conveyed by a high-pressure diesel pump 3 into a high-pressure diesel accumulator 4. In the high-pressure diesel accumulator 4 diesel is stored under a pressure of, for example, up to 1000 bar (100 MPa), wherein the pressure in the high-pressure diesel accumulator 4 is set or adjusted for example by a diesel pressure control valve 5 to the aforementioned pressure. The injector 1 is connected to the high-pressure diesel accumulator 4 via a high-pressure diesel line 6 and the injector 1 has an internal diesel control device for determining the amount of diesel injected into the combustion chamber by the injector 1. The injector 1 further has a diesel return line 7, which finally ends in the diesel fuel tank 2. det. Furthermore, the high-pressure diesel accumulator 4 is connected via a diesel high pressure line 6a with an oil pressure valve designed as a diesel pressure control valve 8, which is used to control a pressure control unit of the gas system represented by a dashed border and thus is an essential component of the pressure control unit thus formed. The pressure control unit consists of a shut-off valve 9, a pressure control valve 10 and a shut-off valve 11 for the fuel gas and the diesel pressure control valve 8. The shut-off valve 9 and the pressure control valve 10 thereby form a high-pressure valve. With the diesel pressure control valve 8, the aforementioned three valves are controlled, with details thereof will be explained in more detail below. The gas system has a gas tank 12, in which the fuel gas is stored and wherein a high-pressure gas pump 13 promotes fuel gas in a buffer memory 14. To the buffer memory 14, the pressure control unit, consisting of the diesel pressure control valve 8, the shut-off valve 9, the pressure control valve 10 and the shut-off valve 11 is connected or downstream of this. The pressure control valve 10 and the shut-off valve 9 are connected in series and connect the buffer memory 14 with a high-pressure accumulator 15, which in turn is connected via a high-pressure line to the injector 1 designed as Zweistoffinjektor. The arrangement of the pressure regulating valve 10 and the shut-off valve 9 may also be reversed. The shut-off valve 11 connects a connected to the high-pressure accumulator 15 gas outlet 27 from the pressure control unit in turn with the gas tank 12th
In den nachfolgenden Figuren 2 und 3 wird die zuvor beschriebene Druckre- geleinheit, die aus dem Dieseldrucksteuerventil 8, dem Absperrventil 9, demIn the following Figures 2 and 3, the previously described Druckre- gel unit, the diesel pressure from the control valve 8, the shut-off valve 9, the
Druckregelventil 10 und dem Absteuerventil 11 besteht, in zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Pressure control valve 10 and the shut-off valve 11 is described in more detail in two embodiments.
Die Druckregeleinheit ist als eine eine Baueinheit bildende Funktionseinheit aus- gebildet und weist einen Steuerventilkörper 16, einen Gasventilkörper 17 und einen Gasventilkörperdeckel 18 auf. Das Dieseldrucksteuerventil 8 ist an dem Steuerventilkörper 16 angebaut und stellt den Kraftstoffdruck in einem Steuerraum 19 ein. Dazu wird zunächst einmal über einen mit der Dieselhochdruckleitung 6a verbundenen Dieselzugang 20 (siehe auch Figur 1) und eine Dieseldros- sei 21 eine vorgegebene Menge Diesel in den Steuerraum 19 zugeführt. Von dem Dieseldrucksteuerventil 8 wird dann die aus dem Steuerraum 19 abgeführte Menge von Diesel zur Einstellung des Kraftstoffdrucks bestimmt beziehungsweise eingestellt. Hierzu wird von dem Dieseldrucksteuerventil 8 eine Verbindung zwischen dem Steuerraum 19 und einem Dieselabgang 22 (siehe auch Figur 1) hergestellt beziehungsweise eingestellt. Der Dieselabgang 22 ist über die Diesel- rückführleitung 7 mit dem Dieselkraftstofftank 2 verbunden. Der Steuerraum 19 ist in dem Gasventilkörper 17 eingelassen und grenzt stirnseitig an eine Druckplatte 23 an, die wiederum mit einer als Wellbalg 24a ausgebildeten Dichtung zusammenwirkt. Der Wellbalg 24a ist mit dem Außenumfang der Druckplatte 23 dicht verbunden, beispielsweise verschweißt, und gegenüberliegend mit einemThe pressure control unit is configured as a functional unit forming a structural unit and has a control valve body 16, a gas valve body 17 and a gas valve body cover 18. The diesel pressure control valve 8 is attached to the control valve body 16 and adjusts the fuel pressure in a control room 19. For this purpose, a predetermined amount of diesel is initially supplied to the control chamber 19 via a diesel access 20 (see also FIG. 1) connected to the diesel high-pressure line 6 a and a diesel oil nozzle 21. From the diesel pressure control valve 8 is then determined from the control chamber 19 amount of diesel for adjusting the fuel pressure is determined or set. For this purpose, a connection between the control chamber 19 and a diesel outlet 22 (see also FIG. 1) is established or set by the diesel pressure control valve 8. The diesel outlet 22 is connected to the diesel fuel tank 2 via the diesel return line 7. The control chamber 19 is embedded in the gas valve body 17 and adjoins the end face of a pressure plate 23, which in turn cooperates with a formed as a corrugated bellows 24 a seal. The bellows 24a is tightly connected to the outer periphery of the pressure plate 23, for example, welded, and opposite with a
Ringabsatz an dem Gasventilkörper 17 dicht verbunden, ebenfalls beispielsweise verschweißt. Der Steuerraum 19 erstreckt sich - bis auf eine kleine ringförmige Anschlagfläche im Steuerventilkörper 16 - über nahezu die gesamte, dem Steuerraum 19 zugewandte Stirnfläche der Druckplatte 23 und ist mit einem den Wellbalg 24a umgebenden ringförmigen Steuerraum 19a verbindbar. Der Steuerraum 19a ermöglicht im Wesentlichen nur die ungehinderte Längenänderung des Wellbalgs 24a bei einer Verstellung der Druckplatte 23. Auch übernimmt der Wellbalg eine Federwirkung, die die Druckplatte 23 in Richtung des Steuerraums 19 drückt. Die Druckplatte 23 benötigt keine bearbeitete präzise Stützgeometrie und eine Gefahr einer Beschädigung des Wellbalgs durch Materialfehler oderRing paragraph on the gas valve body 17 is tightly connected, also welded, for example. The control chamber 19 extends - except for a small annular stop surface in the control valve body 16 - over almost the entire, the control chamber 19 facing end face of the pressure plate 23 and is connected to a corrugated bellows 24 a surrounding annular control chamber 19 a. The control chamber 19a essentially allows only the unimpeded change in length of the bellows 24a with an adjustment of the pressure plate 23. The bellows also assumes a spring action, which presses the pressure plate 23 in the direction of the control chamber 19. The pressure plate 23 requires no machined precise support geometry and a risk of damage to the bellows due to material defects or
Dauerbelastung durch hohe einwirkende Druckdifferenzen ist nicht gegeben. Constant load due to high pressure differences is not given.
Innerhalb des Wellbalgs 24a ist angrenzend an die Druckplatte 23 ein Gassteuerdruckraum 26 gebildet, der mit dem Gasausgang 27 drosselfrei verbunden ist. Diese drosselfreie Verbindung dient der ungestörten Verstellmöglichkeit derWithin the bellows 24a adjacent to the pressure plate 23, a gas control pressure chamber 26 is formed, which is throttle-free connected to the gas outlet 27. This throttle-free connection is the undisturbed adjustment of the
Druckplatte 23 und weiterer nachfolgend erläuterter Bauteile. Pressure plate 23 and further components explained below.
In den Gassteuerdruckraum 26 hineinragend ist ein Steuerkolben 28 in einer in den Gasventilkörper 17 eingelassenen Führung 29 axial beweglich geführt. Der Steuerkolben 28 ist als Stufenkolben ausgebildet und weist dementsprechend einen ringförmigen Hubanschlag 30 auf. Der Hubanschlag 30 bildet einen Anschlag für eine Dichthülse 31, die auf den Steuerkolben 28 aufgeschoben und axial in Bezug zum Steuerkolben 28 auf diesem verschiebbar ist. Die Dichthülse 31 wird von einer Druckfeder 32, die sich an der Druckplatte 23 abstützt, mit ei- nem Dichtsitz 33 gegen eine Dichtsitzfläche 34 in dem Gasventilkörper 17 ge- drückt, wenn dies der Hubanschlag 30 durch Verstellung des Steuerkolbens in Richtung zu dem Gasventilkörperdeckel 18 zulässt. Der Steuerkolben 28 weist gegenüberliegend zu dem Hubanschlag 30 eine mit der Druckplatte 23 zusammenwirkende Druckfläche 35 auf. Bei einer Erhöhung des Drucks in dem Steuer- räum 19 wird die Druckplatte 23 zunehmend nach rechts in Richtung zu demIn the gas control pressure chamber 26 projecting a control piston 28 is guided axially movable in a recessed into the gas valve body 17 guide 29. The control piston 28 is designed as a stepped piston and accordingly has an annular stroke stop 30. The stroke stop 30 forms a stop for a sealing sleeve 31, which is pushed onto the control piston 28 and axially displaceable in relation to the control piston 28 on this. The sealing sleeve 31 is pressed by a compression spring 32, which is supported on the pressure plate 23, with a sealing seat 33 against a sealing seat surface 34 in the gas valve body 17. presses if this allows the stroke stop 30 by adjusting the control piston in the direction of the gas valve body cover 18. The control piston 28 has, opposite to the stroke stop 30, a pressure surface 35 cooperating with the pressure plate 23. As the pressure in the control cavity 19 increases, the pressure plate 23 becomes increasingly to the right in the direction of the
Gasventilkörper 18 verstellt und verschiebt damit gleichzeitig den Steuerkolben 28 in Richtung zu dem Gasventilkörperdeckel 18. Dadurch wird durch die Wirkung der Druckfeder 32 gleichzeitig auch die Dichthülse 31 nach rechts bewegt, bis der Dichtsitz 33 in der Dichtsitzfläche 34 eingreift. Bis zu diesem Zeitpunkt ist eine Strömungsverbindung zwischen dem Gasausgang 27 und einem Gasab- steueranschluss 36 geöffnet (siehe auch Figur 1), der mit einer mit der Dichtsitzfläche 34 zusammenwirkenden Gasabsteuerleitung 37 verbunden ist. Erst wenn diese Verbindung geschlossen ist, wird die Regelfunktion des Druckregelventils 10 eingeleitet. Gas valve body 18 adjusted and thus simultaneously displaces the control piston 28 in the direction of the gas valve body cover 18. As a result, the sealing sleeve 31 is simultaneously moved to the right by the action of the compression spring 32 until the sealing seat 33 engages in the sealing seat surface 34. Up to this point in time, a flow connection between the gas outlet 27 and a gas outlet connection 36 is open (see also FIG. 1), which is connected to a gas outlet line 37 cooperating with the sealing seat surface 34. Only when this connection is closed, the control function of the pressure control valve 10 is initiated.
Dazu wird der Steuerkolben 28 mit einer stirnseitigen Kontaktfläche 38 gegenüberliegend zu der Druckfläche 35 nach rechts in Richtung zu dem Gasventilkörperdeckel 18 verschoben, bis die Kontaktfläche 38 mit einem Hochdruckkolben 39 des Hochdruckventils, das das Absperrventil 9 und das Druckregelventil 10 bildet, zur Anlage kommt. Der Hochdruckkolben 39 wird nach rechts zu einemFor this purpose, the control piston 28 is displaced with an end face 38 opposite to the pressure surface 35 to the right in the direction of the gas valve body cover 18 until the contact surface 38 comes to a high pressure piston 39 of the high pressure valve, which forms the check valve 9 and the pressure control valve 10 to the plant. The high pressure piston 39 is to the right to a
Gaseinlass 40 (siehe auch Figur 1) gedrückt. Der Hochdruckkolben 39 weist eine Hockdruckkolbendichtfläche 41 auf, die in geschlossenem Zustand des Hochdruckventils mit einer Dichtfläche in einem Hochdruckkörper 42 zusammenwirkt. Drückt die Kontaktfläche 38 den Hochdruckkolben 39 nach rechts, wird die Hochdruckkolbendichtfläche 41 aus der Dichtfläche in dem Hochdruckkörper 42 gedrückt und Gas strömt von dem Gaseinlass entsprechend der Verstellung geregelt in den Gasausgang 27. Während dieser Phase ist die Verbindung zu dem Gasabsteueranschluss 36 versperrt. Bei nachlassendem beziehungsweise reduziertem Druck in dem Steuerraum 19 wird der Steuerkolben 28 wieder so weit nach links in Richtung zu dem Steuerraum 19 verstellt, dass der Hochdruckkolben 39 von dem Gasdruck in dem Gaseinlass 40 und unterstützt durch eine Hochdruckkolbenschließfeder 43 wieder so weit nach links verstellt ist, bis die Hochdruckkolbendichtfläche 41 in der Dichtfläche in dem Hochdruckkörper 42 anliegt und somit die Verbindung von dem Gaseinlass 40 zu dem Gasausgang 27 geschlossen ist. Bei weiterer Verfahrung der Druckplatte 23 nach links in Richtung zu dem Steuerraum 19 wird auch die Dichthülse 31 mit dem Dichtsitz 33 aus der Dichtsitzfläche 34 abgehoben und eine Verbindung zwischen dem Gasausgang 27 und dem Gasabsteueranschluss 36 hergestellt. Dadurch wird der Druck in dem System weiter abgesenkt. Gas inlet 40 (see also Figure 1) pressed. The high pressure piston 39 has a high pressure piston sealing surface 41, which cooperates in the closed state of the high pressure valve with a sealing surface in a high pressure body 42. When the contact surface 38 pushes the high-pressure piston 39 to the right, the high-pressure piston sealing surface 41 is pressed out of the sealing surface in the high-pressure body 42 and gas flows from the gas inlet according to the adjustment into the gas outlet 27. During this phase, the connection to the gas shut-off port 36 is blocked. With decreasing or reduced pressure in the control chamber 19, the control piston 28 is again adjusted so far to the left in the direction of the control chamber 19 that the high-pressure piston 39 is moved from the gas pressure in the gas inlet 40 and supported by a high-pressure piston closing spring 43 again so far to the left until the high-pressure piston sealing surface 41 rests in the sealing surface in the high-pressure body 42 and thus the connection from the gas inlet 40 to the gas outlet 27 is closed. Upon further movement of the pressure plate 23 to the left in Direction to the control chamber 19 and the sealing sleeve 31 is lifted with the sealing seat 33 from the sealing seat surface 34 and made a connection between the gas outlet 27 and the Gasabsteueranschluss 36. This further lowers the pressure in the system.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 entspricht funktionsmäßig dem der Figur 2, wobei hier eine Membran 24b als Dichtung zwischen dem Steuerventilkörper 16 und dem Gasventilkörper 17 stirnseitig der Druckplatte 23 eingespannt ist. Bei dieser Ausführung ist dann zusätzlich eine Druckplattenfeder 44 vorgesehen, die die Druckplatte 23 anstelle des Wellbalges nach links in Richtung des Steuerraums 19 drückt. Diese Druckplattenfeder 44 kann grundsätzlich auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 zusätzlich vorhanden sein. Weiterhin ist bei diesem Ausführungsbeispiel kein Steuerraum 19a gemäß Figur 1 vorhanden, sondern vielmehr dieser Raum ist Bestandteil des Gassteuerdruckraums 26. The embodiment according to Figure 3 corresponds functionally to that of Figure 2, in which case a membrane 24b is clamped as a seal between the control valve body 16 and the gas valve body 17, the end face of the pressure plate 23. In this embodiment, a pressure plate spring 44 is then additionally provided which presses the pressure plate 23 to the left in the direction of the control chamber 19 instead of the corrugated bellows. This pressure plate spring 44 may in principle also be present in the embodiment according to FIG. Furthermore, in this embodiment no control chamber 19a according to FIG. 1 is present, but rather this space is part of the gas control pressure chamber 26.
Nachfolgend werden weitere Regelcharakteristika des Systems beschrieben, die für alle Ausführungen zutreffen. Ist das gewünschte Gasdruckniveau in dem Gasausgang 27 erreicht, wird das Dieseldrucksteuerventil 8 angesteuert und senkt den Steuerdruck in dem Steuerraum 19 über Absteuerung von Diesel in den Dieselabgang 22 ab. Durch die sich damit ändernden Kraftverhältnisse an der Druckplatte 23 bewegt sich diese - gegebenenfalls unterstützt durch die Kraft der Druckplattenfeder 44 - in Richtung zu dem Steuerraum 19. Abhängig vom Hub des Verbundes aus der Druckplatte 23, dem Steuerkolben 28 und dem Hochdruckkolben 39 wird zuerst die zwischen dem Dichtsitz 33 und der Dichtsitzfläche 34 gebildete Strömungsverbindung geschlossen. Unmittelbar darauf öffnet sich - abhängig von dem Abstand der Kontaktfläche 38 zu dem Hochdruckkolben 39 die Strömungsverbindung zwischen dem Gaseinlass 40 und dem Gasausgang 27. Ein beispielweise von dem Halteteil 25 der Hochdruckkolbenschließfeder 43 auf dem Hochdruckkolben 39 zusammen mit dem Hochdruckkörper 42 gebildeter Anschlag begrenzt die Hubverstellung des Hochdruckkolbens 39 und damit die Strömungsmenge des Gases. In the following, further control characteristics of the system are described, which apply to all versions. If the desired gas pressure level is reached in the gas outlet 27, the diesel pressure control valve 8 is activated and lowers the control pressure in the control chamber 19 via the control of diesel into the diesel outlet 22. Due to the thus changing force conditions on the pressure plate 23, this moves - possibly supported by the force of the pressure plate spring 44 - toward the control chamber 19. Depending on the hub of the composite of the pressure plate 23, the control piston 28 and the high pressure piston 39 is the first closed between the sealing seat 33 and the sealing seat surface 34 formed flow connection. Immediately thereafter opens - depending on the distance of the contact surface 38 to the high-pressure piston 39, the flow connection between the gas inlet 40 and the gas outlet 27. An example of the holding part 25 of the high-pressure piston closing spring 43 on the high-pressure piston 39 together with the high-pressure body 42 stop formed limits the stroke of the high-pressure piston 39 and thus the flow rate of the gas.
Erreicht der Druck in dem Gasausgang 27 den eingestellten Zieldruck, ändern sich entsprechend die Druck- und Kraftverhältnisse an der Druckplatte 23. Diese wird zurück in Richtung Steuerraum 19 bewegt. Entsprechend schließt der Hochdruckkolben 39 und dessen Hochdruckkolbendichtfläche 41 wirkt mit dem Hochdruckkörper 42 zusammen. Ist die Gasentnahme aus dem Gasausgang 28 groß genug, sinkt nun der Gasdruck in dem Gasausgang 27 wieder ab, und der Steuerkolben 28 drückt nun erneut den Hochdruckkolben 39 nach rechts zur Herstellung einer Strömungsverbindung zwischen dem Gaseinlass 40 zu demIf the pressure in the gas outlet 27 reaches the set target pressure, the pressure and force conditions on the pressure plate 23 change accordingly. This pressure is moved back in the direction of the control chamber 19. Accordingly, the concludes High pressure piston 39 and its high pressure piston sealing surface 41 cooperates with the high pressure body 42. If the gas removal from the gas outlet 28 is large enough, the gas pressure in the gas outlet 27 now drops again, and the control piston 28 again presses the high-pressure piston 39 to the right to establish a flow connection between the gas inlet 40 and the gas inlet
Gasausgang 27. Reicht aber die Gasentnahme aus dem Gasausgang 27 nicht zu einer weiteren Druckabsenkung aus, wird der Steuerkolben 28 weiter in Richtung Steuerraum 19 bewegt. Über den Hubanschlag 30 hebt dann der Steuerkolben 28 die Dichthülse 31 aus der Dichtsitzfläche 34. Dadurch kann die über- schüssige Gasmenge aus dem Gasausgang 27 in den Gasabsteueranschluss 36 abfließen. Bei Erreichen des Solldrucks in dem Gasausgang 27 wird der Steuerkolben 28 in Richtung Hochdruckkolben 39 bewegt. Dadurch stützt sich die Dichthülse 31 nicht mehr an dem Steuerkolben 28 ab und der Dichtsitz 33 geht wieder in die Dichtsitzfläche 34. Gas outlet 27. However, if the gas removal from the gas outlet 27 does not suffice for a further reduction in pressure, the control piston 28 is moved further in the direction of the control chamber 19. The control piston 28 then lifts the sealing sleeve 31 out of the sealing seat surface 34 via the stroke stop 30. As a result, the excess gas quantity can flow out of the gas outlet 27 into the gas shut-off connection 36. Upon reaching the target pressure in the gas outlet 27, the control piston 28 is moved in the direction of the high-pressure piston 39. As a result, the sealing sleeve 31 is no longer supported on the control piston 28 and the sealing seat 33 is again in the sealing seat surface 34th
Während die Dichthülse 31 in der Dichtsitzfläche 34 den Gasausgang 27 von dem Gasabsteueranschluss 36 trennt, kann über eine Führung 45 der Dichthülse 31 auf dem Steuerkolben 28 Leckagemenge von dem Gasausgang 27 zu dem Gasabsteueranschluss 37 abfließen. Um die Leckagemenge gering zu halten, sollte das Spiel der Führung 45 gering sein und beispielsweise in einer Größenordnung vom 1 bis 10 μηη liegen. While the sealing sleeve 31 in the sealing seat surface 34 separates the gas outlet 27 from the gas discharge connection 36, a leakage amount from the gas outlet 27 to the gas discharge connection 37 can flow off via a guide 45 of the sealing sleeve 31 on the control piston 28. In order to keep the amount of leakage low, the game of the guide 45 should be low and, for example, in the order of 1 to 10 μηη.
Die Druckfeder 32 ist zwischen der Dichthülse 31 und der Druckplatte 23 eingespannt und hält die Dichthülse 31 und den Steuerkolben 28 im drucklosen Zu- stand in einer definierten Ausgangsposition. Aus funktionaler Sicht kann dieThe compression spring 32 is clamped between the sealing sleeve 31 and the pressure plate 23 and holds the sealing sleeve 31 and the control piston 28 in the pressureless state in a defined starting position. From a functional point of view, the
Druckfeder 32 auch entfernt werden. Damit im Betriebszustand bei Druck im Gasausgang 27 der Steuerkolben 28 mit seiner Druckfläche 35 immer an der Druckplatte 23 gehalten ist, ist in dem Steuerkolben 28 eine Druckstufe über die Durchmesser Dl und D2 eingearbeitet. Die Druckstufe muss die Bedingung Dl < D2 erfüllen. Compression spring 32 are also removed. Thus, in the operating state at pressure in the gas outlet 27 of the control piston 28 is always held with its pressure surface 35 on the pressure plate 23, a pressure stage over the diameter Dl and D2 is incorporated in the control piston 28. The pressure stage must fulfill the condition Dl <D2.

Claims

Ansprüche claims
1. Einrichtung zur Zumessung eines gasförmigen Brennstoffs zu einem Injektor (1) einer insbesondere gasbetriebenen Brennkraftmaschine, wobei die Einrichtung zumindest ein Ventil aufweist, 1. A device for metering a gaseous fuel to an injector (1) of a particular gas-powered internal combustion engine, wherein the device has at least one valve,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Druckregeleinheit mit einem Absperrventil (9), einem Druckregelventil (10) und einem Absteuerventil (11) ist, wobei das Absperrventil (9), das Druckregelventil (10) sowie das Absteuerventil (11) eine Baueinheit bilden. characterized in that the device is a pressure control unit with a shut-off valve (9), a pressure control valve (10) and a shut-off valve (11), wherein the shut-off valve (9), the pressure control valve (10) and the shut-off valve (11) form a structural unit.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, 2. Device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit einen gemeinsamen Steller für das Absperrventil (9), das Druckregelventil (10) und das Absteuerventil (11) aufweist. characterized in that the structural unit has a common actuator for the shut-off valve (9), the pressure regulating valve (10) and the shut-off valve (11).
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 3. Device according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit ein Steuerventilköper (16), einen Gasventilkörper (17) und einen Gasventilkörperdeckel (18) aufweist. characterized in that the assembly comprises a Steuerventilköper (16), a gas valve body (17) and a gas valve body cover (18).
4. Einrichtung nach Anspruch 3, 4. Device according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Steller an dem Gasventilkörper (17) angebaut ist, und ein von dem Steller beherrschter Steuerraum (19) an eine in dem Gasventilkörper (17) eingesetzte Druckplatte (23) von einer Dichtung getrennt angeordnet ist. characterized in that the actuator is mounted on the gas valve body (17), and a controlled by the actuator control chamber (19) to a in the gas valve body (17) inserted pressure plate (23) is arranged separated from a seal.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, 5. Device according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (23) mit einem in dem Gasventilkörper (17) geführten Steuerkolben (28) zusammenwirkt. characterized in that the pressure plate (23) with a in the gas valve body (17) guided control piston (28) cooperates.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, 6. Device according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (28) ein Stufenkolben ist. characterized in that the control piston (28) is a stepped piston.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, 7. Device according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (28) einen ringförmigen Hubanschlag (30) und gegenüberliegend zu einer Kontaktfläche (38) angrenzend an die Druckplatte (23) eine Druckfläche (35) aufweist. characterized in that the control piston (28) an annular stroke stop (30) and opposite to a contact surface (38) adjacent to the pressure plate (23) has a pressure surface (35).
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, 8. Device according to one of claims 5 to 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (28) eine Führung für eine Dichthülse (31) bildet. characterized in that the control piston (28) forms a guide for a sealing sleeve (31).
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, 9. Device according to one of claims 7 or 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dichthülse (31) hubanschlagseitig einen Dichtsitz (33) aufweist, mit dem die Dichthülse (31) mit einer Dichtsitzfläche (34) in dem Gasventilkörper (17) zusammenwirkt. characterized in that the sealing sleeve (31) hubanschlagseitig a sealing seat (33), with which the sealing sleeve (31) with a sealing seat surface (34) in the gas valve body (17) cooperates.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, 10. Device according to one of claims 7 to 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (35) mit einem Hochdruckkolben (39) eines Hochdruckventils zusammenwirkt. characterized in that the pressure surface (35) cooperates with a high pressure piston (39) of a high pressure valve.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, 11. Device according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (9) und das Druckregelventil (10) von dem Hochdruckventil gebildet sind. characterized in that the shut-off valve (9) and the pressure regulating valve (10) are formed by the high-pressure valve.
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