WO2019057387A1 - Nozzle assembly for a fuel injector, and fuel injector - Google Patents

Nozzle assembly for a fuel injector, and fuel injector Download PDF

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WO2019057387A1
WO2019057387A1 PCT/EP2018/071489 EP2018071489W WO2019057387A1 WO 2019057387 A1 WO2019057387 A1 WO 2019057387A1 EP 2018071489 W EP2018071489 W EP 2018071489W WO 2019057387 A1 WO2019057387 A1 WO 2019057387A1
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WO
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nozzle
injection openings
nozzle assembly
tip
sectional shape
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Application number
PCT/EP2018/071489
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German (de)
French (fr)
Inventor
Till DICKMANN
Andreas Koeninger
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
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    • F02M21/0275—Injectors for in-cylinder direct injection, e.g. injector combined with spark plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M43/04—Injectors peculiar thereto
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • Nozzle assembly for a fuel injector, fuel injector
  • the invention relates to a nozzle assembly for a fuel injector with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a fuel injector with such a nozzle assembly. By means of the fuel injector, a gaseous fuel is injected into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the gaseous fuel may be, in particular, natural gas ("natural gas”, abbreviated "NG").
  • natural gas abbreviated "NG”
  • Natural gas direct injection natural gas is injected directly into a combustion chamber of an internal combustion engine, ignited by means of a previously discontinued diesel pilot injection and then burned in a diffusive manner. Natural gas has a diesel-like combustion and thus torque characteristic, so that the degree of integration in existing diesel propulsion systems is high, which means that usually only minor changes to internal combustion engine, cooling system and / or or exhaust aftertreatment system are required.
  • dual-fuel injectors which have two coaxially arranged, nested nozzle needles.
  • a dual-fuel injector is exemplified in DE 10 2014 225 167 AI.
  • the injection of the liquid fuel via first openings, which are controlled by means of the inner nozzle needle.
  • the gaseous fuel is injected via second openings, which are controlled by means of the outer nozzle needle.
  • the first and second openings are usually arranged in each case in a circle and shaped such that the liquid and the gaseous fuel emerge as beveled steel (diesel or gas jet).
  • the present invention has for its object to optimize the combustion of gaseous fuels, in particular of natural gas.
  • maximum efficiency is to be achieved by rapid combustion with a high proportion of gas.
  • nozzle assembly is proposed with the features of claim 1.
  • Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.
  • a fuel injector is provided with a nozzle assembly according to the invention.
  • a nozzle assembly for a fuel injector, by means of which a gaseous fuel is blown into a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the nozzle assembly comprises a nozzle body which encloses a gas space and in the region of a nozzle tip has a plurality of injection openings arranged in at least one circle for connecting the gas space to the combustion chamber.
  • the injection openings are arranged in a plurality of axially spaced-apart circles.
  • at least part of the injection openings have an elongate cross-sectional shape which has a larger dimension in the direction of a tip of the nozzle tip than in the circumferential direction of the nozzle tip.
  • the total opening area for the gaseous fuel can be increased, without that at the same time increases the diameter of the nozzle body.
  • the diameter of the nozzle body can even be reduced.
  • the space requirement of the nozzle assembly is reduced.
  • the efficiency and the increase Dynamics of a nozzle assembly having fuel injector as reduced with the reduction of the nozzle body diameter and the seat diameter for the injection opening releasing and occluding nozzle needle. On the nozzle needle thus lower forces, which in turn makes a reduction in the control amount possible.
  • the gas jet surface / gasjet volume ratio is maximized by the proposed arrangement and / or cross-sectional shape of the injection ports. In this way, an optimization of the air detection and thus the mixture preparation is achieved.
  • the swirl of the combustion air supplied to the combustion chamber also causes a deformation of the gas jets, which leads to an increase in the spatial overlap of the gas jets with the ignition temperature zones generated locally by the diesel pilot injection. As a result, as complete as possible combustion of the gaseous fuel is thus achieved.
  • the injection openings of at least two adjacent circles in the circumferential direction of the nozzle tip are arranged offset to one another.
  • the injection openings can be arranged in two or more circles.
  • the cross-sectional shape of the injection openings can also be circular, since the desired spatial distribution of the gas jets in the combustion chamber is achieved by the arrangement of the injection openings in succession and offset from each other.
  • the injection openings should only be arranged so far offset in the circumferential direction to one another that the rotation is less than 180 °, preferably less than 120 °, divided by the number of injection openings per row.
  • injection openings with an elongate cross-sectional shape are provided, it is proposed that the injection openings narrow towards the tip of the nozzle tip. As a result, the fact is taken into account that the diameter of the nozzle body also decreases towards the tip, so that the space requirement of the injection openings with an oblong cross-sectional shape does not require any enlargement of the nozzle body diameter.
  • the injection openings with an elongate cross-sectional shape have a pitch. This means that the respective the ends of an injection opening with an elongated cross-sectional shape in the circumferential direction of the nozzle body offset from each other come to rest.
  • the injection openings with an elongated cross-sectional shape preferably have rounded ends.
  • such openings can be made easier, on the other hand, the rounded ends effect a flow optics.
  • At least a portion of the injection openings in cross section in the form of a circle, a long hole, an ellipse, a drop, a funnel and / or a kidney are all of these shapes. All of these shapes have a longitudinal extent, so that they are suitable as a cross-sectional shape. In addition, constrictions and / or end curves can be represented by these shapes.
  • each arranged in a circle injection openings are arranged at the same angular distance from each other. This measure also contributes to a uniform distribution of the gaseous fuel in the combustion chamber.
  • the injection openings can be opened and closed by means of a nozzle needle received in a liftable manner in the nozzle body.
  • a nozzle needle received in a liftable manner in the nozzle body.
  • the nozzle needle is at least partially designed as a hollow needle, so that in the nozzle needle, a further nozzle needle for release and Ver Close injection ports may be added for a liquid fuel.
  • a dual-fuel injector can be realized by means of the nozzle assembly according to the invention.
  • the additionally indicated fuel injector for injecting a gaseous fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine is characterized in that it comprises a nozzle assembly according to the invention.
  • the fuel injector is preferably designed as a dual-fuel injector to allow the introduction of the gaseous fuel and a liquid fuel to ignite the gaseous fuel.
  • the liquid fuel is preferably diesel fuel which is introduced by way of a pilot injection.
  • the fuel injector is designed as an NGDI injector.
  • the inventively proposed arrangement and / or cross-sectional shape of the injection openings result in the penetration behavior of the gaseous fuel new application parameters and design degrees of freedom with respect to rate shaping (fuel metering) and fuel jet shaping (fuel preparation).
  • FIG. 1a is a perspective view of a nozzle assembly according to the invention according to a first preferred embodiment of the invention
  • 1 b is an enlarged view of the injection opening
  • FIG. 2a is a perspective view of a nozzle assembly according to the invention according to a second preferred embodiment of the invention
  • FIG. 3a is a perspective view of a nozzle assembly according to the invention according to a third preferred embodiment of the invention.
  • 3b is an enlarged view of the injection opening
  • 4a is a perspective view of a nozzle assembly according to the invention according to a fourth preferred embodiment of the invention
  • FIG. 5a is a perspective view of a nozzle assembly according to the invention according to a fifth preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 6 shows a schematic longitudinal section through a nozzle assembly according to the invention in the installed state
  • FIG. 7 is a plan view of the tip of the nozzle assembly of FIG. 6; FIG.
  • Fig. 8a is a perspective view of the producible by a conventional nozzle assembly diesel and gas jets without offset and
  • 9a is a perspective view of the producible by means of a nozzle assembly according to the invention diesel and gas jets without offset and
  • FIG. 10 is a schematic longitudinal section through a nozzle body of a nozzle assembly according to the invention.
  • FIG. 11 shows a schematic cross section through the nozzle assembly of FIG. 10.
  • FIGS. 1 to 5 each show a preferred embodiment of a nozzle assembly 1 according to the invention for injecting a gaseous fuel into a combustion chamber 2 of an internal combustion engine.
  • each nozzle subassembly 1 has a nozzle body 3 with a plurality of injection openings 6, which are arranged in the region of a nozzle tip 5 of the nozzle body 3 in one or more circles (See Fig. 1a, Fig. 2a, Fig. 3a, Fig. 4a and Fig. 5a). Differences exist only with regard to the cross-sectional shape of the injection openings 6.
  • the injection openings 6 have an elliptical cross-sectional shape (see FIG. 1b), the longitudinal axes of the ellipses being aligned in each case in the direction of a tip 7 of the nozzle tip 5.
  • the elongated cross-sectional shape By the elongated cross-sectional shape, the dimension of the injection openings 6 can be reduced in the circumferential direction, with the result that also the diameter of the nozzle body 3 can be reduced. With a constant diameter of the nozzle body 3, the number of injection openings 6 can be increased.
  • the injection openings 6 have a long hole-like cross-sectional shape (see FIG. 2 b), the longitudinal axis of the oblong hole also pointing in each case to the tip 7 of the nozzle tip 5. In this respect, what has been said above applies accordingly.
  • FIG. 3 A development of a nozzle assembly 1 according to the invention is shown in FIG. 3.
  • the circularly arranged injection openings 6 with an elongated cross-sectional shape also have a pitch (see FIG. 3b). Due to the slope, the two ends of an injection opening 6 in the circumferential direction of the nozzle tip 5 are offset from one another, which leads to a more uniform distribution of the gaseous fuel in the combustion chamber 2.
  • FIG. 3 The development according to FIG. 3 is not limited to injection openings with a slot-like cross-sectional shape, so that injection openings 6 with a different cross-sectional shape - if elongated - can also have a slope.
  • the injection openings 6 have a cross-sectional shape narrowing towards the tip 7 of the nozzle tip 5 (see FIG. 4 b).
  • This has the advantage that with decreasing diameter of the nozzle tip 5, the width of the injection openings 6 decreases in the circumferential direction. That is, the number of injection ports 6 can be increased.
  • a plurality of injection openings 6 are arranged with a circular cross-section in a plurality of circular levels, in such a way that they come to rest in the circumferential direction of the nozzle tip 5 to each other.
  • a plurality of successive circular Einblasöffnun- gene 6 form a similar cross section as the injection opening 6 shown in FIG. 3b with an elongate cross section and pitch.
  • the embodiment according to FIG. 5 furthermore has the advantage that the gasjet surface / gasjet volume ratio is maximized.
  • FIG. 6 shows a nozzle assembly 1 according to the invention attached to a combustion chamber 2 of an internal combustion engine, which has injection openings 10 for diesel fuel in addition to the injection openings 6 for the gaseous fuel. These are arranged in the region of the tip 7 of the nozzle tip 5.
  • the diesel fuel is used to ignite the gaseous fuel.
  • the diesel fuel is introduced by way of a pilot injection into the combustion chamber 2, wherein diesel jets 9 are formed, which are distributed in a star shape in the combustion chamber 2 from the tip 7 of the nozzle tip 5 (see FIG. 7).
  • the gaseous fuel forms gas jets 8, which should have an overlap region with the diesel jets 9 or with the ignition temperature zones locally generated by the diesel jets 9.
  • FIG. 8 shows the spray pattern of a conventional nozzle assembly 1 with circular injection openings 6 for the gaseous fuel and circular injection openings 10 for the liquid fuel.
  • the openings 6, 10 lie exactly above one another, so that an optimal overlap of the gas jet 8 with the diesel jet 9 or the ignition temperature zone generated thereby locally is achieved.
  • FIG. 8b due to a change in the angular position of the openings 6, 10 relative to one another, an offset can occur which leads to a minimal overlapping area.
  • FIG. 9 shows the spray pattern of a nozzle assembly 1 according to the invention, which has injection openings 6 with an elongated cross-sectional shape.
  • the gas jets 8 accordingly have a flattened conical shape, which is additionally blown by the swirl of the air supplied to the combustion chamber 2 for combustion so that a uniform distribution of the gas jets 8 takes place in the combustion chamber 2.
  • the injection openings 6 and the injection openings 10 again lie exactly above one another, so that an optimal overlapping of the gas jets 8 with the diesel jets 9 is achieved. If, due to a changed angular position, an offset occurs analogously to FIG. 8b, a comparatively large overlap area remains due to the flattened conical shape of the gas jets 8.
  • the angular position of the injection openings 6 and the injection openings 10 relative to each other is therefore significantly less relevant than in the nozzle assembly 1 according to FIG. 8.
  • FIGS. 10 and 11 greatly simplify a longitudinal section and a cross section through a nozzle body 3.
  • 10 shows that an enlargement of the injection openings is unproblematic in the axial direction and does not require a change in the dimensions of the nozzle body.
  • the injection openings 6 are to be enlarged in the circumferential direction of the nozzle body 3, the space is limited (see FIG. 11) with the same circular diameter D on which the injection openings 6 are arranged.
  • This is taken into account in a nozzle assembly 1 according to the invention in that the injection openings 6 for the gaseous fuel have an elongated cross-sectional shape. In this way it is possible to increase the total opening cross-section, without the diameter of the nozzle body 3 has to be increased. This can even be reduced in skillful arrangement of the injection openings 6.

Abstract

The invention relates to a nozzle assembly (1) for a fuel injector, by means of which a gaseous fuel can be injected into a combustion chamber (2) of a combustion engine, comprising a nozzle body (3) which surrounds a gas compartment (4) and, in the region of a nozzle cap (5), has multiple injection openings (6) arranged in at least one circle for connecting the gas compartment (4) with the combustion chamber (2). According to the invention, the injection openings (6) are arranged in multiple axially spaced-apart circles. Alternatively or additionally, it is provided that at least one portion of the injection openings (6) have an elongated cross-sectional shape, which has a greater dimension in the direction of a tip (7) of the nozzle cap (5) than in the circumferential direction of the nozzle cap (5) The invention also relates to a fuel injector having a nozzle assembly (1) of this type.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Düsenbaugruppe für einen Kraftstoffinjektor, Kraftstoffinjektor  Nozzle assembly for a fuel injector, fuel injector
Die Erfindung betrifft eine Düsenbaugruppe für einen Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Kraftstoffinjektor mit einer solchen Düsenbaugruppe. Mittels des Kraftstoffinjektors ist ein gasförmiger Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine einblasbar. The invention relates to a nozzle assembly for a fuel injector with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a fuel injector with such a nozzle assembly. By means of the fuel injector, a gaseous fuel is injected into a combustion chamber of an internal combustion engine.
Bei dem gasförmigen Kraftstoff kann es sich insbesondere um Erdgas (englisch:„Natural Gas", abgekürzt„NG") handeln. The gaseous fuel may be, in particular, natural gas ("natural gas", abbreviated "NG").
Stand der Technik State of the art
Beim sogenannten NGDI-Einspritzverfahren (englisch:„Natural Gas Direct Injection") wird Erdgas direkt in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eingeblasen, mittels einer zuvor abgesetzten Dieselpiloteinspritzung gezündet und anschließend diffusiv verbrannt. Die Verbrennung von Erdgas weist gegenüber der konventionellen Dieselverbrennung insbesondere den Vorteil auf, dass die CGrEmissionen um bis zu 25 % reduziert werden können. Dabei weist Erdgas eine dieselähnliche Verbrennungs- und damit Drehmomentscharakteristik auf, so dass der Integrationsgrad in bestehende Dieselantriebssysteme hoch ist. Das heißt, dass in der Regel nur geringe Änderungen an Brennkraftmaschine, Kühlsystem und/oder Abgasnachbehandlungssystem erforderlich sind. In the so-called NGDI injection method (natural gas direct injection), natural gas is injected directly into a combustion chamber of an internal combustion engine, ignited by means of a previously discontinued diesel pilot injection and then burned in a diffusive manner. Natural gas has a diesel-like combustion and thus torque characteristic, so that the degree of integration in existing diesel propulsion systems is high, which means that usually only minor changes to internal combustion engine, cooling system and / or or exhaust aftertreatment system are required.
Zum Einbringen von Erdgas und Dieselkraftstoff sind sogenannte Dual-Fuel-Injektoren bekannt, die zwei koaxial angeordnete, ineinander geführte Düsennadeln aufweisen. Ein solcher Dual-Fuel-Injektor geht beispielhaft aus der DE 10 2014 225 167 AI hervor. Bei einem Dual-Fuel-Injektor erfolgt die Einspritzung des flüssigen Kraftstoffs über erste Öffnungen, die mittels der inneren Düsennadel gesteuert werden. Der gasförmige Kraftstoff wird über zweite Öffnungen eingeblasen, die mittels der äußeren Düsennadel gesteuert werden. Die ersten und zweiten Öffnungen sind in der Regel jeweils in einem Kreis angeordnet und derart geformt, dass der flüssige und der gasförmige Kraftstoff als Kegelstahlen (Diesel- bzw. Gasjet) austreten. For introducing natural gas and diesel fuel so-called dual-fuel injectors are known which have two coaxially arranged, nested nozzle needles. Such a dual-fuel injector is exemplified in DE 10 2014 225 167 AI. In a dual-fuel injector, the injection of the liquid fuel via first openings, which are controlled by means of the inner nozzle needle. The gaseous fuel is injected via second openings, which are controlled by means of the outer nozzle needle. The first and second openings are usually arranged in each case in a circle and shaped such that the liquid and the gaseous fuel emerge as beveled steel (diesel or gas jet).
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbrennung gasförmiger Kraftstoffe, insbesondere von Erdgas, zu optimieren. Insbesondere soll durch eine schnelle Verbrennung mit hohem Gasanteil eine maximale Effizienz erreicht werden. The present invention has for its object to optimize the combustion of gaseous fuels, in particular of natural gas. In particular, maximum efficiency is to be achieved by rapid combustion with a high proportion of gas.
Zur Lösung der Aufgabe wird die Düsenbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Ferner wird ein Kraftstoffinjektor mit einer erfindungsgemäßen Düsenbaugruppe angegeben. To solve the problem, the nozzle assembly is proposed with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims. Furthermore, a fuel injector is provided with a nozzle assembly according to the invention.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vorgeschlagen wird eine Düsenbaugruppe für einen Kraftstoffinjektor, mittels dessen ein gasförmiger Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine einblasbar ist. Die Düsenbaugruppe umfasst einen Düsenkörper, der einen Gasraum umschließt und im Bereich einer Düsenkuppe mehrere in mindestens einem Kreis angeordnete Einblasöffnungen zur Verbindung des Gasraums mit dem Brennraum besitzt. Erfindungsgemäß sind die Einblasöffnungen in mehreren axial zueinander beabstandeten Kreisen angeordnet. Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil der Einblasöffnungen eine längliche Querschnittsform aufweist, die in Richtung einer Spitze der Düsenkuppe eine größere Abmessung als in Umfangsrichtung der Düsenkuppe besitzt. Proposed is a nozzle assembly for a fuel injector, by means of which a gaseous fuel is blown into a combustion chamber of an internal combustion engine. The nozzle assembly comprises a nozzle body which encloses a gas space and in the region of a nozzle tip has a plurality of injection openings arranged in at least one circle for connecting the gas space to the combustion chamber. According to the invention, the injection openings are arranged in a plurality of axially spaced-apart circles. Alternatively or additionally, it is proposed that at least part of the injection openings have an elongate cross-sectional shape which has a larger dimension in the direction of a tip of the nozzle tip than in the circumferential direction of the nozzle tip.
Durch die vorgeschlagene Anordnung und/oder Querschnittsform der Einblasöffnungen kann der Gesamtöffnungsquerschnitt für den gasförmigen Kraftstoff vergrößert werden, und zwar ohne, dass zugleich der Durchmesser des Düsenkörpers steigt. Der Durchmesser des Düsenkörpers kann sogar verkleinert werden. In der Folge verringert sich auch der Bauraumbedarf der Düsenbaugruppe. Ferner steigen die Effizienz und die Dynamik eines die Düsenbaugruppe aufweisenden Kraftstoffinjektors, da sich mit der Verkleinerung des Düsenkörperdurchmessers auch der Sitzdurchmesser für eine die Einblasöffnung freigebende und verschließende Düsennadel verringert. Auf die Düsennadel wirken somit geringere Kräfte, was wiederum eine Reduzierung der Steuermenge möglich macht. The proposed arrangement and / or cross-sectional shape of the injection openings, the total opening area for the gaseous fuel can be increased, without that at the same time increases the diameter of the nozzle body. The diameter of the nozzle body can even be reduced. As a result, the space requirement of the nozzle assembly is reduced. Furthermore, the efficiency and the increase Dynamics of a nozzle assembly having fuel injector, as reduced with the reduction of the nozzle body diameter and the seat diameter for the injection opening releasing and occluding nozzle needle. On the nozzle needle thus lower forces, which in turn makes a reduction in the control amount possible.
Darüber hinaus wird durch die vorgeschlagene Anordnung und/oder Querschnittsform der Einblasöffnungen das Verhältnis Gasjetoberfläche/Gasjetvolumen maximiert. Auf diese Weise wird eine Optimierung der Lufterfassung und damit der Gemischaufbereitung erreicht. Durch den Drall der dem Brennraum zugeführten Verbrennungsluft wird zudem eine Verformung der Gasjets bewirkt, die zu einer Erhöhung der räumlichen Überlappung der Gasjets mit den durch die Dieselpiloteinspritzung lokal generierten Zündtemperaturzonen führt. Im Ergebnis wird somit eine möglichst vollständige Verbrennung des gasförmigen Kraftstoffs erreicht. In addition, the gas jet surface / gasjet volume ratio is maximized by the proposed arrangement and / or cross-sectional shape of the injection ports. In this way, an optimization of the air detection and thus the mixture preparation is achieved. The swirl of the combustion air supplied to the combustion chamber also causes a deformation of the gas jets, which leads to an increase in the spatial overlap of the gas jets with the ignition temperature zones generated locally by the diesel pilot injection. As a result, as complete as possible combustion of the gaseous fuel is thus achieved.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Einblasöffnungen zumindest zweier benachbarter Kreise in Umfangsrichtung der Düsenkuppe versetzt zueinander angeordnet. Dabei können die Einblasöffnungen in zwei oder mehr Kreisen angeordnet sein. Die Querschnittsform der Einblasöffnungen kann zudem kreisrund sein, da die gewünschte räumliche Verteilung der Gasjets im Brennraum durch die Anordnung der Einblasöffnungen hintereinander sowie versetzt zueinander erreicht wird. Dabei sollten die Einblasöffnungen nur soweit in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet werden, dass die Verdrehung weniger als 180°, vorzugsweise weniger als 120°, geteilt durch die Anzahl der Einblasöffnungen je Reihe beträgt. According to a preferred embodiment of the invention, the injection openings of at least two adjacent circles in the circumferential direction of the nozzle tip are arranged offset to one another. In this case, the injection openings can be arranged in two or more circles. The cross-sectional shape of the injection openings can also be circular, since the desired spatial distribution of the gas jets in the combustion chamber is achieved by the arrangement of the injection openings in succession and offset from each other. In this case, the injection openings should only be arranged so far offset in the circumferential direction to one another that the rotation is less than 180 °, preferably less than 120 °, divided by the number of injection openings per row.
Werden alternativ oder ergänzend Einblasöffnungen mit länglicher Querschnittsform vorgesehen, wird vorgeschlagen, dass sich die Einblasöffnungen zur Spitze der Düsenkuppe hin verengen. Dadurch wird dem Umstand Rechnung getragen, dass sich auch der Durchmesser des Düsenkörpers zur Spitze hin verringert, so dass der Platzbedarf der Einblasöffnungen mit länglicher Querschnittsform keine Vergrößerung des Düsenkörperdurchmessers erfordert. If alternatively or additionally injection openings with an elongate cross-sectional shape are provided, it is proposed that the injection openings narrow towards the tip of the nozzle tip. As a result, the fact is taken into account that the diameter of the nozzle body also decreases towards the tip, so that the space requirement of the injection openings with an oblong cross-sectional shape does not require any enlargement of the nozzle body diameter.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Einblasöffnungen mit länglicher Querschnittsform eine Steigung aufweisen. Das heißt, dass jeweils die bei- den Enden einer Einblasöffnung mit länglicher Querschnittsform in Umfangsrichtung des Düsenkörpers versetzt zueinander zu liegen kommen. Durch diese Maßnahme werden eine besonders gleichmäßige Verteilung des gasförmigen Kraftstoffs im Brennraum und zugleich eine weitere Erhöhung der räumlichen Überlappung der Gasjets mit den lokal generierten Zündtemperaturzonen erreicht. In a further development of the invention, it is proposed that the injection openings with an elongate cross-sectional shape have a pitch. This means that the respective the ends of an injection opening with an elongated cross-sectional shape in the circumferential direction of the nozzle body offset from each other come to rest. By this measure, a particularly uniform distribution of the gaseous fuel in the combustion chamber and at the same time a further increase in the spatial overlap of the gas jets with the locally generated ignition temperature zones is achieved.
Bei Einblasöffnungen mit länglicher Querschnittsform und Steigung kommt es zudem weniger auf die konkrete Winkellage der Einblasöffnungen gegenüber den Öffnungen für den flüssigen Kraftstoff an, so dass ferner eine Verdrehsicherung entbehrlich ist. Auf diese Weise kann der Aufbau der Düsenbaugruppe vereinfacht werden. In injection openings with an elongate cross-sectional shape and pitch, it is also less on the specific angular position of the injection openings relative to the openings for the liquid fuel, so that further a rotation is unnecessary. In this way, the structure of the nozzle assembly can be simplified.
Des Weiteren bevorzugt weisen die Einblasöffnungen mit länglicher Querschnittsform gerundete Enden auf. Zum einen lassen sich derartige Öffnungen einfacher herstellen, zum anderen bewirken die gerundeten Enden eine Strömungsoptierung. Furthermore, the injection openings with an elongated cross-sectional shape preferably have rounded ends. On the one hand, such openings can be made easier, on the other hand, the rounded ends effect a flow optics.
Gemäß bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung weist zumindest ein Teil der Einblasöffnungen im Querschnitt die Form eines Kreises, eines Langlochs, einer Ellipse, eines Tropfens, eines Trichters und/oder einer Niere auf. Alle diese Formen weisen eine Längserstreckung auf, so dass sie als Querschnittsform geeignet sind. Zudem lassen sich Verengungen und/oder endseitige Rundungen durch diese Formen darstellen. According to preferred embodiments of the invention, at least a portion of the injection openings in cross section in the form of a circle, a long hole, an ellipse, a drop, a funnel and / or a kidney. All of these shapes have a longitudinal extent, so that they are suitable as a cross-sectional shape. In addition, constrictions and / or end curves can be represented by these shapes.
Unabhängig von der konkreten Anordnung und Querschnittsform der Einblasöffnungen für den gasförmigen Kraftstoff wird vorgeschlagen, dass die jeweils in einem Kreis angeordneten Einblasöffnungen in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet sind. Auch diese Maßnahme trägt zu einer gleichmäßigen Verteilung des gasförmigen Kraftstoffs im Brennraum bei. Regardless of the specific arrangement and cross-sectional shape of the injection openings for the gaseous fuel is proposed that each arranged in a circle injection openings are arranged at the same angular distance from each other. This measure also contributes to a uniform distribution of the gaseous fuel in the combustion chamber.
Unabhängig von der konkreten Anordnung und Querschnittsform der Einblasöffnungen wird ferner vorgeschlagen, dass die Einblasöffnungen mittels einer im Düsenkörper hubbeweglich aufgenommenen Düsennadel freigebbar und verschließbar sind. Bei einer Verringerung des Düsenkörperdurchmessers kann auch der Durchmesser der Düsennadel verringert werden, was sich günstig auf die Dynamik der Düsennadel auswirkt. Vorzugsweise ist die Düsennadel zumindest abschnittsweise als Hohlnadel ausgeführt, so dass in der Düsennadel eine weitere Düsennadel zum Freigeben und Ver- schließen von Einspritzöffnungen für einen flüssigen Kraftstoff aufgenommen sein kann. Auf diese Weise kann mittels der erfindungsgemäßen Düsenbaugruppe ein Dual-Fuel-Injektor realisiert werden. Regardless of the specific arrangement and cross-sectional shape of the injection openings, it is further proposed that the injection openings can be opened and closed by means of a nozzle needle received in a liftable manner in the nozzle body. With a reduction of the nozzle body diameter and the diameter of the nozzle needle can be reduced, which has a favorable effect on the dynamics of the nozzle needle. Preferably, the nozzle needle is at least partially designed as a hollow needle, so that in the nozzle needle, a further nozzle needle for release and Ver Close injection ports may be added for a liquid fuel. In this way, a dual-fuel injector can be realized by means of the nozzle assembly according to the invention.
Der darüber hinaus angegebene Kraftstoffinjektor zum Einblasen eines gasförmigen Kraftstoffs in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass er eine erfindungsgemäße Düsenbaugruppe umfasst. Der Kraftstoffinjektor ist vorzugsweise als Dual-Fuel-Injektor ausgebildet, um die Einbringung des gasförmigen Kraftstoffs und eines flüssigen Kraftstoffs zum Zünden des gasförmigen Kraftstoffs zu ermöglichen. Bei dem flüssigen Kraftstoff handelt es sich vorzugsweise um Dieselkraftstoff, der im Wege einer Piloteinspritzung eingebracht wird. Weiterhin vorzugsweise ist der Kraftstoffinjektor als NGDI-Injektor ausgelegt. The additionally indicated fuel injector for injecting a gaseous fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine is characterized in that it comprises a nozzle assembly according to the invention. The fuel injector is preferably designed as a dual-fuel injector to allow the introduction of the gaseous fuel and a liquid fuel to ignite the gaseous fuel. The liquid fuel is preferably diesel fuel which is introduced by way of a pilot injection. Further preferably, the fuel injector is designed as an NGDI injector.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anordnung und/oder Querschnittsform der Einblasöffnungen ergeben sich für das Eindringverhalten des gasförmigen Kraftstoffs neue Applikationsparameter und Auslegungsfreiheitsgrade in Bezug auf Ratenformung (Kraftstoffzumessung) und Kraftstoffstrahlformung (Kraftstoffaufbereitung). The inventively proposed arrangement and / or cross-sectional shape of the injection openings result in the penetration behavior of the gaseous fuel new application parameters and design degrees of freedom with respect to rate shaping (fuel metering) and fuel jet shaping (fuel preparation).
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen: Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:
Fig. la eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Düsenbaugruppe gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 1a is a perspective view of a nozzle assembly according to the invention according to a first preferred embodiment of the invention,
Fig. lb eine vergrößerte Darstellung der Einblasöffnung, 1 b is an enlarged view of the injection opening,
Fig. 2a eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Düsenbaugruppe gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 2a is a perspective view of a nozzle assembly according to the invention according to a second preferred embodiment of the invention,
Fig. 2b eine vergrößerte Darstellung der Einblasöffnung, 2b is an enlarged view of the injection opening,
Fig. 3a eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Düsenbaugruppe gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 3a is a perspective view of a nozzle assembly according to the invention according to a third preferred embodiment of the invention,
Fig. 3b eine vergrößerte Darstellung der Einblasöffnung, Fig.4a eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Düsenbaugruppe gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 3b is an enlarged view of the injection opening, 4a is a perspective view of a nozzle assembly according to the invention according to a fourth preferred embodiment of the invention,
Fig. 4b eine vergrößerte Darstellung der Einblasöffnung, 4b is an enlarged view of the injection opening,
Fig. 5a eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Düsenbaugruppe gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, 5a is a perspective view of a nozzle assembly according to the invention according to a fifth preferred embodiment of the invention,
Fig. 5b eine vergrößerte Darstellung der Einblasöffnung, 5b is an enlarged view of the injection opening,
Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Düsenbaugruppe in eingebautem Zustand, 6 shows a schematic longitudinal section through a nozzle assembly according to the invention in the installed state,
Fig. 7 eine Draufsicht auf die Spitze der Düsenbaugruppe der Fig. 6, FIG. 7 is a plan view of the tip of the nozzle assembly of FIG. 6; FIG.
Fig. 8a eine perspektivische Darstellung der mittels einer herkömmlichen Düsenbaugruppe erzeugbaren Diesel- und Gasjets ohne Offset und Fig. 8a is a perspective view of the producible by a conventional nozzle assembly diesel and gas jets without offset and
Fig. 8b mit Offset, 8b with offset,
Fig. 9a eine perspektivische Darstellung der mittels einer erfindungsgemäßen Düsenbaugruppe erzeugbaren Diesel- und Gasjets ohne Offset und 9a is a perspective view of the producible by means of a nozzle assembly according to the invention diesel and gas jets without offset and
Fig. 9b mit Offset, 9b with offset,
Fig. 10 einen schematischen Längsschnitt durch einen Düsenkörper einer erfindungsgemäßen Düsenbaugruppe und 10 is a schematic longitudinal section through a nozzle body of a nozzle assembly according to the invention and
Fig. 11 einen schematischen Querschnitt durch die Düsenbaugruppe der Fig. 10. 11 shows a schematic cross section through the nozzle assembly of FIG. 10.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings
Den Figuren 1 bis 5 ist jeweils eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Düsenbaugruppe 1 zum Einblasen eines gasförmigen Kraftstoffs in einen Brennraum 2 einer Brennkraftmaschine zu entnehmen. Jede Düsenbaugruppe 1 weist hierzu einen Düsenkörper 3 mit mehreren Einblasöffnungen 6 auf, die im Bereich einer Düsenkuppe 5 des Düsenkörpers 3 in einem oder mehreren Kreisen angeordnet sind (siehe Fig. la, Fig. 2a, Fig. 3a, Fig. 4a und Fig. 5a). Unterschiede bestehen lediglich im Hinblick auf die Querschnittsform der Einblasöffnungen 6. FIGS. 1 to 5 each show a preferred embodiment of a nozzle assembly 1 according to the invention for injecting a gaseous fuel into a combustion chamber 2 of an internal combustion engine. For this purpose, each nozzle subassembly 1 has a nozzle body 3 with a plurality of injection openings 6, which are arranged in the region of a nozzle tip 5 of the nozzle body 3 in one or more circles (See Fig. 1a, Fig. 2a, Fig. 3a, Fig. 4a and Fig. 5a). Differences exist only with regard to the cross-sectional shape of the injection openings 6.
Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 1 weisen die Einblasöffnungen 6 eine elliptische Querschnittsform auf (siehe Fig. lb), wobei die Längsachsen der Ellipsen jeweils in Richtung einer Spitze 7 der Düsenkuppe 5 ausgerichtet sind. Durch die längliche Querschnittsform kann die Abmessung der Einblasöffnungen 6 in Umfangsrichtung reduziert werden, was zur Folge hat, dass auch der Durchmesser des Düsenkörpers 3 verkleinert werden kann. Bei gleichbleibendem Durchmesser des Düsenkörpers 3 kann die Anzahl der Einblasöffnungen 6 erhöht werden. In the embodiment according to FIG. 1, the injection openings 6 have an elliptical cross-sectional shape (see FIG. 1b), the longitudinal axes of the ellipses being aligned in each case in the direction of a tip 7 of the nozzle tip 5. By the elongated cross-sectional shape, the dimension of the injection openings 6 can be reduced in the circumferential direction, with the result that also the diameter of the nozzle body 3 can be reduced. With a constant diameter of the nozzle body 3, the number of injection openings 6 can be increased.
Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 2 weisen die Einblasöffnungen 6 eine lang- lochartige Querschnittsform auf (siehe Fig. 2b), wobei auch hier die Längsachse des Langlochs jeweils zur Spitze 7 der Düsenkuppe 5 zeigt. Insofern gilt das zuvor Gesagte entsprechend. In the embodiment according to FIG. 2, the injection openings 6 have a long hole-like cross-sectional shape (see FIG. 2 b), the longitudinal axis of the oblong hole also pointing in each case to the tip 7 of the nozzle tip 5. In this respect, what has been said above applies accordingly.
Eine Weiterbildung einer erfindungsgemäßen Düsenbaugruppe 1 ist der Fig. 3 zu entnehmen. Hier weisen die kreisförmig angeordneten Einblasöffnungen 6 mit länglicher Querschnittsform zudem eine Steigung auf (siehe Fig. 3b). Aufgrund der Steigung kommen die beiden Enden einer Einblasöffnung 6 in Umfangsrichtung der Düsenkuppe 5 versetzt zueinander zu liegen, was zu einer gleichmäßigeren Verteilung des gasförmigen Kraftstoffs im Brennraum 2 führt. A development of a nozzle assembly 1 according to the invention is shown in FIG. 3. Here, the circularly arranged injection openings 6 with an elongated cross-sectional shape also have a pitch (see FIG. 3b). Due to the slope, the two ends of an injection opening 6 in the circumferential direction of the nozzle tip 5 are offset from one another, which leads to a more uniform distribution of the gaseous fuel in the combustion chamber 2.
Die Weiterbildung entsprechend der Fig. 3 ist nicht auf Einblasöffnungen mit langloch- ähnlicher Querschnittsform beschränkt, so dass auch Einblasöffnungen 6 mit anderer Querschnittsform - sofern länglich - eine Steigung aufweisen können. The development according to FIG. 3 is not limited to injection openings with a slot-like cross-sectional shape, so that injection openings 6 with a different cross-sectional shape - if elongated - can also have a slope.
Bei der Ausführungsform der Fig. 4 weisen die Einblasöffnungen 6 eine sich zur Spitze 7 der Düsenkuppe 5 hin verengende Querschnittsform auf (siehe Fig. 4b). Dies hat den Vorteil, dass mit abnehmendem Durchmesser der Düsenkuppe 5 auch die Breite der Einblasöffnungen 6 in Umfangsrichtung abnimmt. Das heißt, dass die Anzahl der Einblasöffnungen 6 erhöht werden kann. Bei der Ausführungsform der Fig. 5 sind mehrere Einblasöffnungen 6 mit kreisförmigem Querschnitt in mehreren Kreisebenen angeordnet, und zwar in der Weise, dass sie in Umfangsrichtung der Düsenkuppe 5 versetzt zueinander zu liegen kommen. In dieser Anordnung bilden mehrere hintereinanderliegende kreisförmige Einblasöffnun- gen 6 einen ähnlichen Querschnitt auf wie die in der Fig. 3b dargestellte Einblasöffnung 6 mit länglichem Querschnitt und Steigung. Die Ausführungsform gemäß der Fig. 5 besitzt darüber hinaus den Vorteil, dass das Verhältnis Gasjetoberfläche/Gasjetvolumen maximiert wird. In the embodiment of FIG. 4, the injection openings 6 have a cross-sectional shape narrowing towards the tip 7 of the nozzle tip 5 (see FIG. 4 b). This has the advantage that with decreasing diameter of the nozzle tip 5, the width of the injection openings 6 decreases in the circumferential direction. That is, the number of injection ports 6 can be increased. In the embodiment of Fig. 5, a plurality of injection openings 6 are arranged with a circular cross-section in a plurality of circular levels, in such a way that they come to rest in the circumferential direction of the nozzle tip 5 to each other. In this arrangement, a plurality of successive circular Einblasöffnun- gene 6 form a similar cross section as the injection opening 6 shown in FIG. 3b with an elongate cross section and pitch. The embodiment according to FIG. 5 furthermore has the advantage that the gasjet surface / gasjet volume ratio is maximized.
Der Fig. 6 ist eine an einen Brennraum 2 einer Brennkraftmaschine angebaute erfindungsgemäße Düsenbaugruppe 1 zu entnehmen, die neben den Einblasöffnungen 6 für den gasförmigen Kraftstoff zudem Einspritzöffnungen 10 für Dieselkraftstoff besitzt. Diese sind im Bereich der Spitze 7 der Düsenkuppe 5 angeordnet. Der Dieselkraftstoff wird zum Zünden des gasförmigen Kraftstoffs genutzt. Hierzu wird der Dieselkraftstoff im Wege einer Piloteinspritzung in den Brennraum 2 eingebracht, wobei Dieseljets 9 ausgebildet werden, die sich von der Spitze 7 der Düsenkuppe 5 aus sternförmig im Brennraum 2 verteilen (siehe Fig. 7). Der gasförmige Kraftstoff bildet Gasjets 8 aus, die einen Überlappungsbereich mit den Dieseljets 9 bzw. mit den durch die Dieseljets 9 lokal generierten Zündtemperaturzonen aufweisen sollten. Dies kann dadurch bewirkt werden, dass die Einblasöffnungen 6 für den gasförmigen Kraftstoff exakt über den Einspritzöffnungen 10 für den flüssigen Kraftstoff angeordnet werden (siehe Fig. 7). Dies setzt jedoch voraus, dass die Winkellage der Öffnungen 6, 10 zueinander exakt vorgegeben ist. Dies ist häufig nicht der Fall, da die Einblasöffnungen 6 im Düsenkörper 3 und die Einspritzöffnungen 10 in einer im Düsenkörper 3 hubbeweglich aufgenommenen Düsennadel (nicht dargestellt) ausgebildet werden. FIG. 6 shows a nozzle assembly 1 according to the invention attached to a combustion chamber 2 of an internal combustion engine, which has injection openings 10 for diesel fuel in addition to the injection openings 6 for the gaseous fuel. These are arranged in the region of the tip 7 of the nozzle tip 5. The diesel fuel is used to ignite the gaseous fuel. For this purpose, the diesel fuel is introduced by way of a pilot injection into the combustion chamber 2, wherein diesel jets 9 are formed, which are distributed in a star shape in the combustion chamber 2 from the tip 7 of the nozzle tip 5 (see FIG. 7). The gaseous fuel forms gas jets 8, which should have an overlap region with the diesel jets 9 or with the ignition temperature zones locally generated by the diesel jets 9. This can be accomplished by placing the gaseous fuel injection ports 6 exactly over the liquid fuel injection ports 10 (see FIG. 7). However, this presupposes that the angular position of the openings 6, 10 is exactly predetermined to each other. This is often not the case, since the injection openings 6 in the nozzle body 3 and the injection openings 10 are formed in a nozzle needle 3 in a liftably received nozzle needle (not shown).
Der Fig. 8 ist das Spritzbild einer herkömmlichen Düsenbaugruppe 1 mit kreisrunden Einblasöffnungen 6 für den gasförmigen Kraftstoff und kreisrunden Einspritzöffnungen 10 für den flüssigen Kraftstoff zu entnehmen. In der Fig. 8a liegen die Öffnungen 6, 10 exakt übereinander, so dass eine optimale Überlappung des Gasjets 8 mit dem Dieseljet 9 bzw. der hierdurch lokal generierten Zündtemperaturzone erzielt wird. Wie in der Fig. 8b dargestellt kann es jedoch aufgrund einer Veränderung der Winkellage der Öffnungen 6, 10 zueinander zu einem Offset kommen, der zu einem minimalen Überlappungsbereich führt. Der Fig. 9 ist demgegenüber das Spritzbild einer erfindungsgemäßen Düsenbaugruppe 1 zu entnehmen, die Einblasöffnungen 6 mit länglicher Querschnittform aufweist. Die Gasjets 8 weisen dementsprechend eine abgeflachte Kegelform auf, die durch den Drall der dem Brennraum 2 zur Verbrennung zugeführten Luft zusätzlich derart verweht werden, dass eine gleichmäßige Verteilung der Gasjets 8 im Brennraum 2 erfolgt. In der Fig. 9a liegen die Einblasöffnungen 6 und die Einspritzöffnungen 10 wieder exakt übereinander, so dass eine optimale Überlappung der Gasjets 8 mit den Dieseljets 9 erreicht wird. Kommt es aufgrund einer veränderten Winkellage zu einem Offset analog der Fig. 8b, bleibt aufgrund der abgeflachten Kegelform der Gasjets 8 jedoch ein vergleichsweise großer Überlappungsbereich erhalten. Die Winkellage der Einblasöffnungen 6 und der Einspritzöffnungen 10 zueinander ist demnach deutlich weniger relevant als bei der Düsenbaugruppe 1 gemäß der Fig. 8. FIG. 8 shows the spray pattern of a conventional nozzle assembly 1 with circular injection openings 6 for the gaseous fuel and circular injection openings 10 for the liquid fuel. In FIG. 8 a, the openings 6, 10 lie exactly above one another, so that an optimal overlap of the gas jet 8 with the diesel jet 9 or the ignition temperature zone generated thereby locally is achieved. However, as shown in FIG. 8b, due to a change in the angular position of the openings 6, 10 relative to one another, an offset can occur which leads to a minimal overlapping area. In contrast, FIG. 9 shows the spray pattern of a nozzle assembly 1 according to the invention, which has injection openings 6 with an elongated cross-sectional shape. The gas jets 8 accordingly have a flattened conical shape, which is additionally blown by the swirl of the air supplied to the combustion chamber 2 for combustion so that a uniform distribution of the gas jets 8 takes place in the combustion chamber 2. In FIG. 9 a, the injection openings 6 and the injection openings 10 again lie exactly above one another, so that an optimal overlapping of the gas jets 8 with the diesel jets 9 is achieved. If, due to a changed angular position, an offset occurs analogously to FIG. 8b, a comparatively large overlap area remains due to the flattened conical shape of the gas jets 8. The angular position of the injection openings 6 and the injection openings 10 relative to each other is therefore significantly less relevant than in the nozzle assembly 1 according to FIG. 8.
Ein weiterer positiver Effekt, der durch Einblasöffnungen 6 mit länglicher Querschnittsform erzielbar ist, wird anhand der Figuren 10 und 11 erläutert, welche stark vereinfacht einen Längsschnitt und einen Querschnitt durch einen Düsenkörper 3 zeigen. Fig. 10 zeigt, dass in axialer Richtung eine Vergrößerung der Einblasöffnungen unproblematisch ist und keine Änderung der Abmessungen des Düsenkörpers erfordert. Sollen jedoch die Einblasöffnungen 6 in Umfangsrichtung des Düsenkörpers 3 vergrößert werden, ist der Platz - bei gleichbleibendem Kreisdurchmesser D, auf dem die Einblasöffnungen 6 angeordnet sind - beschränkt (siehe Fig. 11). Dem wird bei einer erfindungsgemäßen Düsenbaugruppe 1 dadurch Rechnung getragen, dass die Einblasöffnungen 6 für den gasförmigen Kraftstoff eine längliche Querschnittsform aufweisen. Auf diese Weise ist es möglich, den Gesamtöffnungsquerschnitt zu vergrößern, ohne dass der Durchmesser des Düsenkörpers 3 vergrößert werden muss. Dieser kann bei geschickter Anordnung der Einblasöffnungen 6 sogar verkleinert werden. Another positive effect that can be achieved by injection openings 6 having an elongated cross-sectional shape is explained with reference to FIGS. 10 and 11, which greatly simplify a longitudinal section and a cross section through a nozzle body 3. 10 shows that an enlargement of the injection openings is unproblematic in the axial direction and does not require a change in the dimensions of the nozzle body. However, if the injection openings 6 are to be enlarged in the circumferential direction of the nozzle body 3, the space is limited (see FIG. 11) with the same circular diameter D on which the injection openings 6 are arranged. This is taken into account in a nozzle assembly 1 according to the invention in that the injection openings 6 for the gaseous fuel have an elongated cross-sectional shape. In this way it is possible to increase the total opening cross-section, without the diameter of the nozzle body 3 has to be increased. This can even be reduced in skillful arrangement of the injection openings 6.

Claims

Ansprüche claims
1. Düsenbaugruppe (1) für einen Kraftstoffinjektor, mittels dessen ein gasförmiger Kraftstoff in einen Brennraum (2) einer Brennkraftmaschine einblasbar ist, umfassend einen Düsenkörper (3), der einen Gasraum (4) umschließt und im Bereich einer Düsenkuppe (5) mehrere in mindestens einem Kreis angeordnete Einblasöffnungen (6) zur Verbindung des Gasraums (4) mit dem Brennraum (2) besitzt, 1. nozzle assembly (1) for a fuel injector, by means of which a gaseous fuel in a combustion chamber (2) of an internal combustion engine is inflatable, comprising a nozzle body (3) which encloses a gas space (4) and in the region of a nozzle tip (5) more in has at least one circuit disposed blowing openings (6) for connecting the gas space (4) with the combustion chamber (2),
dadurch gekennzeichnet, dass die Einblasöffnungen (6) in mehreren axial zueinander beabstandeten Kreisen angeordnet sind und/oder zumindest ein Teil der Einblasöffnungen (6) eine längliche Querschnittsform aufweist, die in Richtung einer Spitze (7) der Düsenkuppe (5) eine größere Abmessung als in Umfangsrichtung der Düsenkuppe (5) besitzt. characterized in that the injection openings (6) are arranged in a plurality of axially spaced-apart circles and / or at least a part of the injection openings (6) has an elongated cross-sectional shape in the direction of a tip (7) of the nozzle tip (5) has a larger dimension than in the circumferential direction of the nozzle tip (5).
2. Düsenbaugruppe (1) nach Anspruch 1, 2. nozzle assembly (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einblasöffnungen (6) zumindest zweier benachbarter Kreise in Umfangsrichtung der Düsenkuppe (5) versetzt zueinander angeordnet sind. characterized in that the injection openings (6) of at least two adjacent circles in the circumferential direction of the nozzle tip (5) are arranged offset to one another.
3. Düsenbaugruppe (1) nach Anspruch 1 oder 2, 3. nozzle assembly (1) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einblasöffnungen (6) mit länglicher Querschnittsform sich zur Spitze (7) der Düsenkuppe (5) hin verengen. characterized in that the injection openings (6) with an elongated cross-sectional shape narrow towards the tip (7) of the nozzle tip (5).
4. Düsenbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. nozzle assembly (1) according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einblasöffnungen (6) mit länglicher Querschnittsform eine Steigung aufweisen. characterized in that the injection openings (6) having an elongated cross-sectional shape have a pitch.
5. Düsenbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. nozzle assembly (1) according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einblasöffnungen (6) mit länglicher Querschnittsform gerundete Enden aufweisen. characterized in that the injection openings (6) having elongated cross-sectional shape have rounded ends.
6. Düsenbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. nozzle assembly (1) according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Einblasöffnungen (6) im Querschnitt die Form eines Kreises, eines Langlochs, einer Ellipse, eines Tropfens, eines Trichters und/oder einer Niere aufweist. characterized in that at least a part of the injection openings (6) in cross section has the shape of a circle, a long hole, an ellipse, a drop, a funnel and / or a kidney.
7. Düsenbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. nozzle assembly (1) according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die in einem Kreis angeordneten Einblasöffnungen (6) in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet sind. characterized in that arranged in a circle injection openings (6) are arranged at the same angular distance from each other.
8. Düsenbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. nozzle assembly (1) according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einblasöffnungen (6) mittels einer im Düsenkörper (3) hubbeweglich aufgenommenen Düsennadel freigebbar und verschließbar sind, die vorzugsweise zumindest abschnittsweise als Hohlnadel ausgeführt ist. characterized in that the injection openings (6) by means of a nozzle body (3) liftably received nozzle needle are releasable and closable, which is preferably at least partially designed as a hollow needle.
9. Kraftstoffinjektor zum Einblasen eines gasförmigen Kraftstoffs in einen Brennraum (2) einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Düsenbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 9. A fuel injector for injecting a gaseous fuel into a combustion chamber (2) of an internal combustion engine, comprising a nozzle assembly (1) according to one of the preceding claims.
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