WO2019081116A1 - Injector - Google Patents

Injector

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WO2019081116A1
WO2019081116A1 PCT/EP2018/074297 EP2018074297W WO2019081116A1 WO 2019081116 A1 WO2019081116 A1 WO 2019081116A1 EP 2018074297 W EP2018074297 W EP 2018074297W WO 2019081116 A1 WO2019081116 A1 WO 2019081116A1
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WO
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nozzle needle
injector
outer nozzle
pressure chamber
pressure
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/074297
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German (de)
French (fr)
Inventor
Dietmar Uhlmann
Benedikt Leibssle
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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Priority to DE112018003404.6T priority patent/DE112018003404A5/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04Injectors peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/31Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements
    • F02M2200/315Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements for damping fuel pressure fluctuations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/40Fuel-injection apparatus with fuel accumulators, e.g. a fuel injector having an integrated fuel accumulator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/46Valves, e.g. injectors, with concentric valve bodies

Definitions

  • the invention relates to an injector for metering a liquid and a gaseous fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • the injector has an outer nozzle needle which cooperates with an outer nozzle seat for opening and closing of injection openings. Furthermore, the injector has an inner nozzle needle which cooperates with an inner sealing seat for opening and closing of injection openings.
  • the inner nozzle needle is received in the outer nozzle needle.
  • Liquid and gaseous fuel can be metered independently of each other into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the outer nozzle needle is guided in a longitudinal bore of the injector body, so that a throttle gap is formed between the outer nozzle needle and the longitudinal bore. This is necessary to ensure a longitudinal movement of the outer nozzle needle.
  • the throttle gap opens at one end in the gas-filled pressure chamber and at the other end it is exposed to the pressure of the liquid fuel, since the liquid fuel through the outer
  • Nozzle needle must be passed through, in which the inner nozzle needle is arranged. This creates a connection between the gaseous and the liquid fuel via the throttle gap. As long as both fuels with approximately the same pressure in the injector pending, there is virtually no flow over the throttle gap, so that a mixture of the two
  • the liquid fuel can penetrate through the throttle gap in the pressure space of the gaseous fuel, since the necessary back pressure for the liquid fuel is no longer present.
  • Pressure chamber with liquid fuel can lead to uncontrolled combustion in the combustion chamber when the gas injection is restarted and, in addition, to engine damage or the emission of pollutants.
  • the injector according to the invention has the advantage that operation of the injector with exclusively liquid fuel is possible even over a relatively long period of time without any difficulty in restarting the gas injection.
  • the injector for dosing a liquid and a gaseous fuel to an injector in which an outer nozzle needle
  • the outer nozzle needle opens and closes by its axial movement at least one injection port for metering a gaseous fuel and is in a guide portion of a
  • a throttle gap remains between the guide portion and the guide bore.
  • a longitudinal bore is formed, which can be filled with fuel under an injection pressure and in which an inner nozzle needle is arranged longitudinally movable.
  • the inner nozzle needle cooperates with an inner nozzle seat for opening and closing at least one injection opening.
  • a gas space is formed in the injector, which can be filled with gaseous fuel under a Eindüstik and surrounding the outer nozzle needle adjacent to the guide bore.
  • Throttling gap opens into the gas space.
  • a pressure chamber is formed in the injector, which is filled via a fluid channel with liquid fuel and which is adjacent to a wall of the throttle gap.
  • the pressure chamber also fills with liquid fuel via the at least one inlet opening, which reduces the throttle gap and thus minimizes mixing of liquid and gaseous fuel.
  • the wall of the pressure chamber is elastically deformable by the pressure of the liquid fuel.
  • the expansion of the wall of the pressure chamber in the direction of the outer nozzle needle completely closes the throttle gap at maximum injection pressure in the longitudinal bore and at ambient pressure in the gas space and fixes the outer nozzle needle by means of the wall in the guide bore.
  • the connection, namely the throttle gap, between the liquid and the gaseous fuel is completely closed, so that the gas space is completely sealed even with prolonged operation with only liquid fuel.
  • the inner nozzle needle can be continued without problems.
  • the operation of the injector for metering liquid fuel can be kept intact without major design changes, even if the gas pressure of the gaseous fuel unexpectedly collapses.
  • the pressure chamber is toroidal and is advantageously produced by means of additive manufacturing in the injector body.
  • the wall of the pressure chamber influence the size of the
  • the injector body is formed as a hollow cylinder and at the periphery of a uniform number of inlet openings of the pressure chamber is arranged.
  • a uniform filling and emptying of the pressure chamber can be achieved with liquid fuel.
  • the pressure chamber is formed with respect to the axial extent of the throttle gap in the injector body in one of the at least one Eindüsö réelle opposite region of the throttle gap.
  • Throttle gap can be minimized.
  • the outer nozzle needle delimits an outer control space which can be filled with liquid fuel so that a hydraulic closing force can be exerted on the outer nozzle needle in the axial direction.
  • the closing force is hydraulically controllable in a known and simple manner and so the longitudinal movement of the outer nozzle needle.
  • Control chamber which can be filled with liquid fuel, so that a hydraulic closing force on the inner nozzle needle is exercisable.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an injector according to the invention for metering a liquid and a gaseous fuel in
  • FIG. 2 shows an enlarged detail of the injector according to the invention from FIG. 1 in the region I in longitudinal section, FIG.
  • Fig. 3a shows an enlarged detail II of FIG. 2 before the filling of
  • FIG. 3b shows the enlarged detail II from FIG. 2 in longitudinal section after the filling of the pressure chamber with liquid fuel in longitudinal section
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of an injector 1 according to the invention, wherein only the essential regions of the injector 1 are shown.
  • the injector 1 finds
  • liquid fuel preferably diesel
  • gaseous fuel which are alternately or additive fed into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the injector 1 has an injector body 2 with a valve seat body 9, wherein a guide bore 3 is formed in the injector body 2.
  • a piston-shaped outer nozzle needle 4 is arranged longitudinally movable.
  • the outer nozzle needle 4 is in a guide portion 30 in the
  • Throttle gap 28 is formed. Furthermore, the outer nozzle needle 4 has an outer nozzle needle tip 7, which is arranged with an outer nozzle seat 8 for opening and closing several in the valve seat body 9
  • the injector 2 limits together with an opposite end of the injection openings 10 36 of the outer nozzle needle 4 to an outer control chamber 25, in which an outer
  • Nozzle needle spring 1 1 is arranged. This outer nozzle needle spring 1 1 acts on the outer nozzle needle 4 with a force in the direction of the outer nozzle seat eighth
  • the outer nozzle needle 4 has a substantially cylindrical
  • the inner nozzle needle 6 acts on a formed on the outer nozzle needle 4 inner
  • Nozzle seat 16 for opening and closing a plurality of injection openings 17 together.
  • the injection openings 17 are downstream of the inner "
  • Nozzle seat 16 also formed in the outer nozzle needle 4.
  • the injector 2 limits together with an injection openings 10 opposite end 37 of the inner nozzle needle 6 an inner
  • Control chamber 35 in which an inner nozzle needle spring 18 is arranged.
  • the inner nozzle needle spring 18 acts on the inner nozzle needle 6 with a force in the direction of the injection openings 17.
  • a gas space 12 is formed, which can be filled via a gas channel 13 formed obliquely in the valve body 2 by means of a gas line 14 with gaseous fuel. Furthermore limits the longitudinal bore
  • This inner pressure chamber 19 is connected via a formed in the outer nozzle needle 4 and the injector body 2 transverse bore 38 with a fluid passage 20.
  • the fluid channel 20 is connected to a fluid line 21, so that the inner
  • Pressure chamber 19 can be filled with liquid fuel.
  • the injector 1 further comprises two independently controllable valve elements 22a, 22b, which comprise, for example, electromagnetic, hydraulic or mechanical actuators 23a, 23b.
  • the first valve element 22a is connected to the fluid line by means of a first control line 24a
  • the second valve element 22b is connected to the fluid line 21 and the inner control chamber 35 by means of a second control line 24b.
  • the second control line 24b is via a further in the outer nozzle needle 4 and the injector body. 2
  • Control line 24a, a first control line throttle 27a and a second control line throttle 27b are also arranged, which limit the inflow of liquid fuel in the control lines 24a, 24b or prevent mutual interference of the control function by the two valve elements 42a, 42b.
  • the two valve elements 42a, 22b are to that with a
  • a toroidal pressure chamber 33 is formed in the injector body 2, which is connected via at least one inlet opening 32 with the transverse bore 38.
  • the pressure chamber 33 has an elastic deformable wall 34 with a rim facing the throttle gap 28.
  • FIG. 2 shows an enlarged detail of the injector 1 according to the invention from FIG. 1 in the region I in longitudinal section.
  • the pressure chamber 33 is arranged in a region A which is located in an upper region of the throttle gap 28 facing the valve elements 22a, 22b.
  • the operation of the injector 1 is as follows:
  • Fig. 1 shows the injector 1 in a closed position.
  • the valve elements 22a, 22b with their actuators 23a, 23b are closed, so that due to the supply of liquid fuel from the fluid line 21 in the control lines 24a, 24b, a high fuel pressure prevails on liquid fuel.
  • the inner nozzle seat 16 and the outer nozzle seat 8 are each closed so that no liquid fuel or gaseous fuel can escape via the injection openings 17 or the injection openings 10 into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the second nozzle needle 6 can be controlled so that the inner nozzle seat 16 is released and liquid fuel from the inner pressure chamber over the
  • Injection openings 17 can be injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the pressure in both control chambers 25, 35 independently adjustable is.
  • injectors are operated by first introducing a firing amount of liquid fuel into a combustion chamber "
  • the fuel pressure in the inner control chamber 35 is lowered, so that the inner nozzle needle 6 lifts against the closing force of the inner nozzle needle spring 18 in the axial direction of the inner nozzle seat 16 due to the lowered fuel pressure in the inner control chamber 35 and releases it.
  • liquid fuel enters the combustion chamber from the injection openings 17.
  • the second valve element 22b is actuated, so that the
  • Valve element 22b operated again.
  • Liquid fuel from the transverse bore 38 enters the pressure chamber 33 via the inlet opening 32 so that it also fills with liquid fuel and the pressure in the pressure chamber 33 corresponds to that in the transverse bore 38.
  • Throttle gap 28 elastically deformed until at maximum pressure in the
  • FIG. 4 shows a section III from FIG. 2, wherein a uniform number of inlet openings 32 of the pressure chamber 33 are arranged in the injector body 2 on its circumference.
  • the inlet openings 32 are preferably formed as bores and have a throttling effect.
  • the pressure chamber 33 is preferably manufactured using the manufacturing technology additive manufacturing.
  • the wall thickness of the injector 2 between the wall 34 of the pressure chamber 33 and the throttle gap 28 in a range of values between 0.4 mm and 0.8 mm, preferably 0.6 mm.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

The invention relates to an injector (1) for dosing a liquid and a gaseous fuel, with an injector body (2) in which an outer nozzle needle (4) is arranged so as to be longitudinally movable, the outer nozzle needle (4) opening and closing at least one injection opening (10) by means of its axial movement so as to dose a gaseous fuel. The outer nozzle needle (4) is guided in a guide portion (30) of a guide bore (3) of the injector body (2), with a throttle gap (28) remaining between the guide portion (30) and the guide bore (3). A longitudinal bore (5) is also formed in the outer nozzle needle (4) and can be filled with fuel under an injection pressure. A longitudinally movable inner nozzle needle (6) is arranged in the longitudinal bore (5). The inner nozzle needle (6) cooperates with an inner nozzle seat (16) in order to open and close at least one injection opening (17). A gas chamber (12) is formed in the injector body (2), which gas chamber can be filled with gaseous fuel under an injection pressure and surrounds the outer nozzle needle (4) adjacently to the guide bore (3). The throttle gap (28) opens out into the gas chamber (12). In addition, a pressure chamber (33) is formed in the injector body (2) and can be filled with liquid fuel via a fluid channel (20). The pressure chamber (33) is arranged here adjacently to the throttle gap (28) by means of a wall (34).

Description

Beschreibung  description
Titel title
Injektor injector
Die Erfindung betrifft einen Injektor zum Dosieren eines flüssigen und eines gasförmigen Kraftstoffs in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to an injector for metering a liquid and a gaseous fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Stand der Technik State of the art
Aus der DE 10 2014 225 167 A1 ist ein Injektor bekannt, mit dem sowohl flüssiger als auch gasförmiger Kraftstoff in einen Brennraum einer From DE 10 2014 225 167 A1 an injector is known, with both liquid and gaseous fuel in a combustion chamber of a
Brennkraftmaschine eindosiert werden kann. Der Injektor weist eine äußere Düsennadel auf, die mit einem äußeren Düsensitz zum Öffnen und Schließen von Eindüsöffnungen zusammenwirkt. Weiterhin weist der Injektor eine innere Düsennadel auf, die mit einem inneren Dichtsitz zum Öffnen und Schließen von Einspritzöffnungen zusammenwirkt. Dabei ist die innere Düsennadel in der äußeren Düsennadel aufgenommen. Flüssiger und gasförmiger Kraftstoff können so unabhängig voneinander in den Brennraum der Brennkraftmaschine eindosiert werden. Die äußere Düsennadel ist in einer Längsbohrung des Injektorkörpers geführt, so dass zwischen der äußeren Düsennadel und der Längsbohrung ein Drosselspalt gebildet wird. Dieser ist notwendig, um eine Längsbewegung der äußeren Düsennadel zu gewährleisten. Dabei mündet der Drosselspalt an einem Ende in den mit Gas gefüllten Druckraum und mit dem anderen Ende ist er dem Druck des flüssigen Kraftstoffs ausgesetzt, da der flüssige Kraftstoff durch die äußere Internal combustion engine can be metered. The injector has an outer nozzle needle which cooperates with an outer nozzle seat for opening and closing of injection openings. Furthermore, the injector has an inner nozzle needle which cooperates with an inner sealing seat for opening and closing of injection openings. The inner nozzle needle is received in the outer nozzle needle. Liquid and gaseous fuel can be metered independently of each other into the combustion chamber of the internal combustion engine. The outer nozzle needle is guided in a longitudinal bore of the injector body, so that a throttle gap is formed between the outer nozzle needle and the longitudinal bore. This is necessary to ensure a longitudinal movement of the outer nozzle needle. In this case, the throttle gap opens at one end in the gas-filled pressure chamber and at the other end it is exposed to the pressure of the liquid fuel, since the liquid fuel through the outer
Düsennadel hindurch geleitet werden muss, in der die innere Düsennadel angeordnet ist. Somit entsteht über den Drosselspalt eine Verbindung zwischen dem gasförmigen und dem flüssigen Kraftstoff. Solange beide Kraftstoffe mit annäherungsweise demselben Druck im Injektor anstehen, findet praktisch kein Fluss über den Drosselspalt statt, so dass eine Vermischung der beiden Nozzle needle must be passed through, in which the inner nozzle needle is arranged. This creates a connection between the gaseous and the liquid fuel via the throttle gap. As long as both fuels with approximately the same pressure in the injector pending, there is virtually no flow over the throttle gap, so that a mixture of the two
Kraftstoffe nicht stattfindet. Eine nur geringfügige Durchmischung ist in aller Regel für den Betrieb des Injektors unerheblich. Λ Fuels are not taking place. Only a minor mixing is irrelevant for the operation of the injector in most cases. Λ
Ist jedoch ein Betrieb des Injektors mit ausschließlich flüssigem Kraftstoff erwünscht, kann der flüssige Kraftstoff über den Drosselspalt in den Druckraum des gasförmigen Kraftstoffs eindringen, da der nötige Gegendruck für den flüssigen Kraftstoff nicht mehr vorhanden ist. Durch die Befüllung diesesHowever, if an operation of the injector with only liquid fuel desired, the liquid fuel can penetrate through the throttle gap in the pressure space of the gaseous fuel, since the necessary back pressure for the liquid fuel is no longer present. By filling this
Druckraums mit flüssigem Kraftstoff kann es bei Wiederstart der Gaseindüsung zu unkontrollierten Verbrennungen im Brennraum und darüber hinaus zu Motorschäden oder der Emission von Schadstoffen führen. Vorteile der Erfindung Pressure chamber with liquid fuel can lead to uncontrolled combustion in the combustion chamber when the gas injection is restarted and, in addition, to engine damage or the emission of pollutants. Advantages of the invention
Der erfindungsgemäße Injektor weist demgegenüber den Vorteil auf, dass ein Betrieb des Injektors mit ausschließlich flüssigem Kraftstoff auch über einen längeren Zeitraum möglich ist, ohne dass ein Wiederstart der Gaseindüsung erschwert wird. In contrast, the injector according to the invention has the advantage that operation of the injector with exclusively liquid fuel is possible even over a relatively long period of time without any difficulty in restarting the gas injection.
Dabei weist der Injektor zum Dosieren eines flüssigen und eines gasförmigen Kraftstoffs einen Injektorkörper auf, in dem eine äußere Düsennadel In this case, the injector for dosing a liquid and a gaseous fuel to an injector, in which an outer nozzle needle
längsbewegbar angeordnet ist. Die äußere Düsennadel öffnet und schließt durch ihre axiale Bewegung mindestens eine Eindüsöffnung zur Dosierung eines gasförmigen Kraftstoffs und ist in einem Führungsabschnitt einer is arranged longitudinally movable. The outer nozzle needle opens and closes by its axial movement at least one injection port for metering a gaseous fuel and is in a guide portion of a
Führungsbohrung des Injektorkörpers geführt ist. Weiterhin verbleibt zwischen dem Führungsabschnitt und der Führungsbohrung ein Drosselspalt. In der äußeren Düsennadel ist eine Längsbohrung ausgebildet, die mit Kraftstoff unter einem Einspritzdruck befüllbar ist und in der eine innere Düsennadel längsbewegbar angeordnet ist. Die innere Düsennadel wirkt zum Öffnen und Schließen mindestens einer Einspritzöffnung mit einem inneren Düsensitz zusammen. Außerdem ist in dem Injektorkörper ein Gasraum ausgebildet, der mit gasförmigem Kraftstoff unter einem Eindüsdruck befüllbar ist und der die äußere Düsennadel angrenzend an die Führungsbohrung umgibt. Der Guide bore of the injector body is guided. Furthermore, a throttle gap remains between the guide portion and the guide bore. In the outer nozzle needle, a longitudinal bore is formed, which can be filled with fuel under an injection pressure and in which an inner nozzle needle is arranged longitudinally movable. The inner nozzle needle cooperates with an inner nozzle seat for opening and closing at least one injection opening. In addition, a gas space is formed in the injector, which can be filled with gaseous fuel under a Eindüsdruck and surrounding the outer nozzle needle adjacent to the guide bore. The
Drosselspalt mündet in den Gasraum. Darüber hinaus ist in dem Injektorkörper eine Druckkammer ausgebildet, welche über einen Fluidkanal mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist und welche mit einer Wandung an den Drosselspalt angrenzt.  Throttling gap opens into the gas space. In addition, a pressure chamber is formed in the injector, which is filled via a fluid channel with liquid fuel and which is adjacent to a wall of the throttle gap.
Durch den Drosselspalt ist eine unvermeidliche Verbindung zwischen dem mit Gas gefüllten Gasraum und dem flüssigen Kraftstoff innerhalb des Injektors „ Through the throttle gap is an inevitable connection between the gas-filled gas space and the liquid fuel within the injector "
gegeben. Entsteht beispielsweise ein Druckgefälle von dem mit flüssigem Kraftstoff gefüllten Bereich in den Gasraum, so tritt flüssiger Kraftstoff in den mit Gas gefüllten Gasraum ein. Dadurch wird der Drosselspalt zusätzlich given. If, for example, a pressure gradient arises from the area filled with liquid fuel into the gas space, liquid fuel enters the gas space filled with gas. As a result, the throttle gap is additional
aufgeweitet. Durch Ausbildung einer Druckkammer in dem Injektorkörper kann diese Aufweitung verhindert werden. Die Druckkammer füllt sich über die mindestens eine Zulauföffnung ebenfalls mit flüssigem Kraftstoff, wodurch der Drosselspalt verringert und so eine Vermischung von flüssigem und gasförmigem Kraftstoff minimiert wird. widened. By forming a pressure chamber in the injector body, this expansion can be prevented. The pressure chamber also fills with liquid fuel via the at least one inlet opening, which reduces the throttle gap and thus minimizes mixing of liquid and gaseous fuel.
In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Wandung der Druckkammer durch den Druck des flüssigen Kraftstoffs elastisch verformbar ist. Vorteilhafterweise verschließt die Aufweitung der Wandung der Druckkammer in Richtung der äußeren Düsennadel bei maximalem Einspritzdruck in der Längsbohrung und bei Umgebungsdruck im Gasraum den Drosselspalt vollständig und fixiert die äußere Düsennadel mittels der Wandung in der Führungsbohrung. So wird die Verbindung, nämlich der Drosselspalt, zwischen dem flüssigem und dem gasförmigem Kraftstoff vollständig geschlossen, so dass der Gasraum auch bei längerem Betrieb mit ausschließlich flüssigem Kraftstoff vollständig abgedichtet ist. Darüber hinaus ist in einfacher Weise eine Fixierung der äußeren Düsennadel in der In a first advantageous development of the invention, it is provided that the wall of the pressure chamber is elastically deformable by the pressure of the liquid fuel. Advantageously, the expansion of the wall of the pressure chamber in the direction of the outer nozzle needle completely closes the throttle gap at maximum injection pressure in the longitudinal bore and at ambient pressure in the gas space and fixes the outer nozzle needle by means of the wall in the guide bore. Thus, the connection, namely the throttle gap, between the liquid and the gaseous fuel is completely closed, so that the gas space is completely sealed even with prolonged operation with only liquid fuel. In addition, a fixation of the outer nozzle needle in the simple manner
Führungsbohrung möglich, wobei die innere Düsennadel ohne Probleme weiterbetrieben werden kann. So kann die Funktionsweise des Injektors zum Dosieren von flüssigem Kraftstoff ohne große konstruktive Umgestaltungen intakt gehalten werden, auch wenn der Gasdruck des gasförmigem Kraftstoffs unerwartet zusammenbricht. Guide bore possible, the inner nozzle needle can be continued without problems. Thus, the operation of the injector for metering liquid fuel can be kept intact without major design changes, even if the gas pressure of the gaseous fuel unexpectedly collapses.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass die Druckkammer torusförmig ausgebildet ist und vorteilhafterweise mittels Additivem Manufacturing in dem Injektorkörper hergestellt ist. So kann in einfacher konstruktiver Weise die Wandung der Druckkammer Einfluss auf die Größe desIn a further embodiment of the invention, it is advantageously provided that the pressure chamber is toroidal and is advantageously produced by means of additive manufacturing in the injector body. Thus, in a simple constructive manner, the wall of the pressure chamber influence the size of the
Drosselspalts nehmen und diese beeinflussen. Take throttle gaps and influence these.
In vorteilhafter Weiterbildung ist es vorgesehen, dass der Injektorkörper hohlzylinderförmig ausgebildet ist und an deren Umfang eine gleichmäßige Anzahl an Zulauföffnungen der Druckkammer angeordnet ist. So kann eine gleichmäßige Füllung und Entleerung der Druckkammer mit flüssigem Kraftstoff erzielt werden. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Druckkammer bezüglich der axialen Erstreckung des Drosselspalts in dem Injektorkörper in einem der mindestens einen Eindüsöffnung abgewandten Bereich des Drosselspalts ausgebildet. So kann der Eintritt des flüssigen Kraftstoffs unmittelbar nach Eintritt in den In an advantageous embodiment, it is provided that the injector body is formed as a hollow cylinder and at the periphery of a uniform number of inlet openings of the pressure chamber is arranged. Thus, a uniform filling and emptying of the pressure chamber can be achieved with liquid fuel. In a further advantageous embodiment, the pressure chamber is formed with respect to the axial extent of the throttle gap in the injector body in one of the at least one Eindüsöffnung opposite region of the throttle gap. Thus, the entry of the liquid fuel immediately after entering the
Drosselspalt minimiert werden. Throttle gap can be minimized.
In vorteilhafter Weiterbildung ist es vorgesehen, dass die äußere Düsennadel mit ihrem der mindestens einen Eindüsöffnung abgewandten Ende einen äußeren Steuerraum begrenzt, der mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist, so dass eine hydraulische Schließkraft auf die äußere Düsennadel in axialer Richtung ausübbar ist. Damit ist die Schließkraft auf bekannte und einfache Weise hydraulisch steuerbar und so die Längsbewegung der äußeren Düsennadel. In gleicher Weise begrenzt vorteilhafterweise die innere Düsennadel mit ihrem der mindestens einen Einspritzöffnung abgewandten Ende einen inneren In an advantageous embodiment, it is provided that the outer nozzle needle, with its end remote from the at least one injection opening, delimits an outer control space which can be filled with liquid fuel so that a hydraulic closing force can be exerted on the outer nozzle needle in the axial direction. Thus, the closing force is hydraulically controllable in a known and simple manner and so the longitudinal movement of the outer nozzle needle. In the same way advantageously limits the inner nozzle needle with its at least one injection opening facing away from an inner end
Steuerraum, der mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist, so dass eine hydraulische Schließkraft auf die innere Düsennadel ausübbar ist. Control chamber, which can be filled with liquid fuel, so that a hydraulic closing force on the inner nozzle needle is exercisable.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings.
Diese zeigen in: These show in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Injektors zum Dosieren eines flüssigen und eines gasförmigen Kraftstoffs im Fig. 1 is a schematic representation of an injector according to the invention for metering a liquid and a gaseous fuel in
Längsschnitt,  Longitudinal section
Fig. 2 ein vergrößerter Ausschnitt des erfindungsgemäßen Injektors aus der Fig. 1 im Bereich I im Längsschnitt, 2 shows an enlarged detail of the injector according to the invention from FIG. 1 in the region I in longitudinal section, FIG.
Fig. 3a ein vergrößerter Ausschnitt II aus der Fig. 2 vor der Füllung der Fig. 3a shows an enlarged detail II of FIG. 2 before the filling of
Druckkammer mit flüssigem Kraftstoff im Längsschnitt,  Pressure chamber with liquid fuel in longitudinal section,
Fig. 3b der vergrößerte Ausschnitt II aus der Fig. 2 im Längsschnitt nach der Füllung der Druckkammer mit flüssigem Kraftstoff im Längsschnitt, ein vergrößerter Ausschnitt des erfindungsgemäßen Injektors aus der Fig. 2 im Bereich III im Längsschnitt. FIG. 3b shows the enlarged detail II from FIG. 2 in longitudinal section after the filling of the pressure chamber with liquid fuel in longitudinal section, FIG. an enlarged section of the injector according to the invention of FIG. 2 in area III in longitudinal section.
Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Elements with the same function are in the figures with the same
Bezugsziffern versehen. Reference numbers provided.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Fig.1 zeigt einen erfindungsgemäßen Injektor 1 im Längsschnitt, wobei nur die wesentlichen Bereiche des Injektors 1 gezeigt sind. Der Injektor 1 findet DESCRIPTION OF THE EXEMPLARY EMBODIMENT FIG. 1 shows a longitudinal section of an injector 1 according to the invention, wherein only the essential regions of the injector 1 are shown. The injector 1 finds
Anwendung in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine zum Betrieb von zwei unterschiedlichen Kraftstoffen, einerseits flüssiger Kraftstoff, vorzugsweise Diesel, und andererseits gasförmiger Kraftstoff, welche abwechselnd oder additiv in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespeist werden. Application in a combustion chamber of an internal combustion engine for the operation of two different fuels, on the one hand liquid fuel, preferably diesel, and on the other hand gaseous fuel, which are alternately or additive fed into the combustion chamber of the internal combustion engine.
Der Injektor 1 weist einen Injektorkörper 2 mit einem Ventilsitzkörper 9 auf, wobei in dem Injektorkörper 2 eine Führungsbohrung 3 ausgebildet ist. In dieser Führungsbohrung 3 ist eine kolbenförmige äußere Düsennadel 4 längsbewegbar angeordnet. Die äußere Düsennadel 4 ist in einem Führungsabschnitt 30 in derThe injector 1 has an injector body 2 with a valve seat body 9, wherein a guide bore 3 is formed in the injector body 2. In this guide bore 3, a piston-shaped outer nozzle needle 4 is arranged longitudinally movable. The outer nozzle needle 4 is in a guide portion 30 in the
Führungsbohrung 3 geführt, wobei in diesem Führungsabschnitt 30 ein Guided bore 3, wherein in this guide section 30 a
Drosselspalt 28 ausgebildet ist. Weiterhin weist die äußere Düsennadel 4 eine äußere Düsennadelspitze 7 auf, die mit einem äußeren Düsensitz 8 zum Öffnen und Schließen mehrerer in dem Ventilsitzkörper 9 angeordneten Throttle gap 28 is formed. Furthermore, the outer nozzle needle 4 has an outer nozzle needle tip 7, which is arranged with an outer nozzle seat 8 for opening and closing several in the valve seat body 9
Eindüsöffnungen 10 zusammenwirkt. Der Injektorkörper 2 begrenzt zusammen mit einem den Eindüsöffnungen 10 gegenüberliegenden Ende 36 der äußeren Düsennadel 4 einen äußeren Steuerraum 25 an, in dem eine äußere Eindüsöffnungen 10 cooperates. The injector 2 limits together with an opposite end of the injection openings 10 36 of the outer nozzle needle 4 to an outer control chamber 25, in which an outer
Düsennadelfeder 1 1 angeordnet ist. Diese äußere Düsennadelfeder 1 1 beaufschlagt die äußere Düsennadel 4 mit einer Kraft in Richtung des äußeren Düsensitzes 8. Nozzle needle spring 1 1 is arranged. This outer nozzle needle spring 1 1 acts on the outer nozzle needle 4 with a force in the direction of the outer nozzle seat eighth
Die äußere Düsennadel 4 weist eine im Wesentlichen zylinderförmige The outer nozzle needle 4 has a substantially cylindrical
Längsbohrung 5 auf, in der eine kolbenförmige innere Düsennadel 6 Longitudinal bore 5, in which a piston-shaped inner nozzle needle. 6
längsbewegbar angeordnet ist. Mit einer inneren Düsennadelspitze 15 wirkt die innere Düsennadel 6 einem an der äußeren Düsennadel 4 ausgebildeten innerenis arranged longitudinally movable. With an inner nozzle needle tip 15, the inner nozzle needle 6 acts on a formed on the outer nozzle needle 4 inner
Düsensitz 16 zum Öffnen und Schließen mehrerer Einspritzöffnungen 17 zusammen. Die Einspritzöffnungen 17 sind stromabwärts des inneren „ Nozzle seat 16 for opening and closing a plurality of injection openings 17 together. The injection openings 17 are downstream of the inner "
Düsensitzes 16 ebenfalls in der äußeren Düsennadel 4 ausgebildet. Der Injektorkörper 2 begrenzt zusammen mit einem den Einspritzöffnungen 10 gegenüberliegenden Ende 37 der inneren Düsennadel 6 einen inneren Nozzle seat 16 also formed in the outer nozzle needle 4. The injector 2 limits together with an injection openings 10 opposite end 37 of the inner nozzle needle 6 an inner
Steuerraum 35, in dem eine innere Düsennadelfeder 18 angeordnet ist. Die innere Düsennadelfeder 18 beaufschlagt die innere Düsennadel 6 mit einer Kraft in Richtung der Einspritzöffnungen 17. Control chamber 35 in which an inner nozzle needle spring 18 is arranged. The inner nozzle needle spring 18 acts on the inner nozzle needle 6 with a force in the direction of the injection openings 17.
In dem Injektorkörper 2 ist ein Gasraum 12 ausgebildet, welcher über einen in dem Ventilkörper 2 schräg ausgebildeten Gaskanal 13 mittels einer Gasleitung 14 mit gasförmigem Kraftstoff befüllbar ist. Weiterhin begrenzt die LängsbohrungIn the injector body 2, a gas space 12 is formed, which can be filled via a gas channel 13 formed obliquely in the valve body 2 by means of a gas line 14 with gaseous fuel. Furthermore limits the longitudinal bore
5 in der äußeren Düsennadel 4 einen inneren Druckraum 19. Dieser innere Druckraum 19 ist über eine in der äußeren Düsennadel 4 und dem Injektorkörper 2 ausgebildeten Querbohrung 38 mit einem Fluidkanal 20 verbunden. Der Fluidkanal 20 ist mit einer Fluidleitung 21 verbunden, so dass der innere 5 in the outer nozzle needle 4 an inner pressure chamber 19. This inner pressure chamber 19 is connected via a formed in the outer nozzle needle 4 and the injector body 2 transverse bore 38 with a fluid passage 20. The fluid channel 20 is connected to a fluid line 21, so that the inner
Druckraum 19 mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist. Pressure chamber 19 can be filled with liquid fuel.
Der Injektor 1 umfasst weiterhin zwei voneinander unabhängig ansteuerbare Ventilelemente 22a, 22b, die beispielsweise elektromagnetische, hydraulische oder mechanische Betätigungsvorrichtungen 23a, 23b umfassen. Das erste Ventilelement 22a ist mittels einer ersten Steuerleitung 24a mit der FluidleitungThe injector 1 further comprises two independently controllable valve elements 22a, 22b, which comprise, for example, electromagnetic, hydraulic or mechanical actuators 23a, 23b. The first valve element 22a is connected to the fluid line by means of a first control line 24a
21 und dem äußeren Steuerraum 25 verbunden. Das zweite Ventilelement 22b ist mittels einer zweiten Steuerleitung 24b mit der Fluidleitung 21 und dem inneren Steuerraum 35 verbunden. Die zweite Steuerleitung 24b ist dabei über eine weitere in der äußeren Düsennadel 4 und dem Injektorkörper 2 21 and the outer control chamber 25 connected. The second valve element 22b is connected to the fluid line 21 and the inner control chamber 35 by means of a second control line 24b. The second control line 24b is via a further in the outer nozzle needle 4 and the injector body. 2
ausgebildeten Querbohrung 39 mit der Fluidleitung 21 verbunden. In der erstentrained transverse bore 39 connected to the fluid line 21. In the first
Steuerleitung 24a sind darüber hinaus eine erste Steuerleitungsdrossel 27a und eine zweite Steuerleitungsdrossel 27b angeordnet, die den Zufluss von flüssigem Kraftstoff in den Steuerleitungen 24a, 24b limitieren bzw. eine gegenseitige Beeinflussung der Steuerfunktion durch die beiden Ventilelemente 42a, 42b verhindern. Die beiden Ventilelemente 42a, 22b sind zu dem mit einer Control line 24a, a first control line throttle 27a and a second control line throttle 27b are also arranged, which limit the inflow of liquid fuel in the control lines 24a, 24b or prevent mutual interference of the control function by the two valve elements 42a, 42b. The two valve elements 42a, 22b are to that with a
Rücklaufleitung 26 verbunden.  Return line 26 connected.
Weiterhin ist in dem Injektorkörper 2 eine torusförmige Druckkammer 33 ausgebildet, welche über mindestens eine Zulauföffnung 32 mit der Querbohrung 38 verbunden ist. Die Druckkammer 33 weist mit einem dem Drosselspalt 28 zugewandten Rand eine elastisch verformbare Wandung 34 auf. _ Furthermore, a toroidal pressure chamber 33 is formed in the injector body 2, which is connected via at least one inlet opening 32 with the transverse bore 38. The pressure chamber 33 has an elastic deformable wall 34 with a rim facing the throttle gap 28. _
Fig.2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des erfindungsgemäßen Injektors 1 aus der Fig.1 im Bereich I im Längsschnitt. Die Druckkammer 33 ist dabei in einem Bereich A angeordnet, der sich in einem oberen den Ventilelementen 22a, 22b zugewandten Bereich des Drosselspalts 28 befindet. FIG. 2 shows an enlarged detail of the injector 1 according to the invention from FIG. 1 in the region I in longitudinal section. The pressure chamber 33 is arranged in a region A which is located in an upper region of the throttle gap 28 facing the valve elements 22a, 22b.
Die Funktionsweise des Injektors 1 ist wie folgt: The operation of the injector 1 is as follows:
Fig.1 zeigt den Injektor 1 in einer geschlossenen Position. Die Ventilelemente 22a, 22b mit ihren Betätigungsvorrichtungen 23a, 23b sind geschlossen, so dass bedingt durch den Zulauf an flüssigem Kraftstoff aus der Fluidleitung 21 in den Steuerleitungen 24a, 24b ein hoher Kraftstoff druck an flüssigem Kraftstoff herrscht. Der innere Düsensitz 16 und der äußere Düsensitz 8 sind jeweils verschlossen, so dass kein flüssiger Kraftstoff bzw. gasförmiger Kraftstoff über die Einspritzöffnungen 17 bzw. die Eindüsöffnungen 10 in den Brennraum der Brennkraftmaschine austreten kann. Fig. 1 shows the injector 1 in a closed position. The valve elements 22a, 22b with their actuators 23a, 23b are closed, so that due to the supply of liquid fuel from the fluid line 21 in the control lines 24a, 24b, a high fuel pressure prevails on liquid fuel. The inner nozzle seat 16 and the outer nozzle seat 8 are each closed so that no liquid fuel or gaseous fuel can escape via the injection openings 17 or the injection openings 10 into the combustion chamber of the internal combustion engine.
Wird die erste Betätigungsvorrichtung 23a des ersten Ventilelements 22a betätigt, so kann flüssiger Kraftstoff aus dem äußeren Steuerraum 25 über die erste Steuerleitung 24a und das Ventilelement 22a in die Rückführleitung 26 entweichen. Somit wird der hydraulische Druck in dem äußeren Steuerraum 25 auf die äußere Düsennadel 4 vermindert, so dass sich die äußere Düsennadel 4 entgegen der Kraft der äußeren Düsennadelfeder 1 1 in Richtung des ersten Ventilelements 22a bewegt. Die äußere Düsennadelspitze 7 hebt von dem äußeren Düsensitz 8 ab und gibt die Eindüsöffnungen 10 frei, so dass gasförmiger Kraftstoff aus dem Gasraum 12 in den Brennraum der When the first actuating device 23a of the first valve element 22a is actuated, liquid fuel can escape from the outer control chamber 25 via the first control line 24a and the valve element 22a into the return line 26. Thus, the hydraulic pressure in the outer control chamber 25 is reduced to the outer nozzle needle 4, so that the outer nozzle needle 4 moves against the force of the outer nozzle needle spring 1 1 in the direction of the first valve element 22a. The outer nozzle needle tip 7 lifts off from the outer nozzle seat 8 and releases the injection openings 10, so that gaseous fuel from the gas space 12 into the combustion chamber of the
Brennkraftmaschine eintreten kann. Auf dieselbe Weise kann auch die zweite Düsennadel 6 gesteuert werden, so dass der innere Düsensitz 16 freigegeben wird und flüssiger Kraftstoff aus dem inneren Druckraum über die Internal combustion engine can occur. In the same way, the second nozzle needle 6 can be controlled so that the inner nozzle seat 16 is released and liquid fuel from the inner pressure chamber over the
Einspritzöffnungen 17 in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. Je nach Ansteuerung des ersten Ventilelements 22a bzw. des zweiten Ventilelements 22b kann so der Kraftstoff druck und damit auch die hydraulische Schließkraft sowohl im inneren Steuerraum 35 als auch im äußeren Steuerraum 25 eingestellt werden, wobei der Druck in beiden Steuerräumen 25, 35 unabhängig voneinander einstellbar ist. Injection openings 17 can be injected into the combustion chamber of the internal combustion engine. Depending on the control of the first valve element 22a and the second valve element 22b so the fuel pressure and thus the hydraulic closing force both in the inner control chamber 35 and in the outer control chamber 25 can be adjusted, the pressure in both control chambers 25, 35 independently adjustable is.
Typischerweise werden solche Injektoren in der Weise betrieben, dass zuerst eine Zündmenge aus flüssigem Kraftstoff in einen Brennraum eingebracht wird „ Typically, such injectors are operated by first introducing a firing amount of liquid fuel into a combustion chamber "
und anschließend eine größere Menge an gasförmigem Kraftstoff, wobei dieser den Großteil der Energie liefert. Bei Betätigung des ersten Ventilelements 22a wird der Kraftstoffdruck im inneren Steuerraum 35 abgesenkt, so dass die innere Düsennadel 6 aufgrund des abgesenkten Kraftstoffdrucks in dem inneren Steuerraum 35 entgegen der Schließkraft der inneren Düsennadelfeder 18 in axialer Richtung von dem inneren Düsensitz 16 abhebt und diesen freigibt. So tritt flüssiger Kraftstoff aus den Einspritzöffnungen 17 in den Brennraum ein. Durch nochmaliges Betätigen des ersten Ventilelements 22a schließt die innere Düsennadel 4 die Einspritzöffnungen 17 wieder. Gleichzeitig oder mit geringem zeitlichem Abstand wird das zweite Ventilelement 22b betätigt, so dass derand then a larger amount of gaseous fuel, which provides most of the energy. Upon actuation of the first valve element 22a, the fuel pressure in the inner control chamber 35 is lowered, so that the inner nozzle needle 6 lifts against the closing force of the inner nozzle needle spring 18 in the axial direction of the inner nozzle seat 16 due to the lowered fuel pressure in the inner control chamber 35 and releases it. Thus, liquid fuel enters the combustion chamber from the injection openings 17. By pressing the first valve element 22a again, the inner nozzle needle 4 closes the injection openings 17 again. At the same time or with a short time interval, the second valve element 22b is actuated, so that the
Kraftstoffdruck im äußeren Steuerraum 25 abnimmt. In gleicher Weise wie zuvor gibt die äußere Düsennadel 4 den äußeren Düsensitz 8 frei. So kann gasförmiger Kraftstoff aus den Eindüsöffnungen 10 austreten. Dieser wird durch die zuvor gezündete flüssige Kraftstoffmenge entflammt, so dass eine Verbrennung im Brennraum stattfindet. Um den Eindüsvorgang zu beenden, wird das zweiteFuel pressure in the outer control chamber 25 decreases. In the same way as before, the outer nozzle needle 4 releases the outer nozzle seat 8. Thus, gaseous fuel can escape from the injection openings 10. This is ignited by the previously ignited liquid fuel quantity, so that combustion takes place in the combustion chamber. To end the injection process, the second
Ventilelement 22b erneut betätigt. Valve element 22b operated again.
Zwischen der Querbohrung 38 und damit dem Fluidkanal 20 und dem Gasraum 12 ist über den Drosselspalt 28 an dem Führungsabschnitt 30 eine Verbindung gegeben. Somit ist grundsätzlich eine Verbindung zwischen der Querbohrung 38 gefüllt mit flüssigem Kraftstoff und dem Gasraum 12 gefüllt mit gasförmigem Kraftstoff vorhanden. Diese ermöglicht einen Fluss von flüssigem Kraftstoff in den Gasraum 12 oder eine Strömung von gasförmigem Kraftstoff aus dem Gasraum 12 in Richtung der Querbohrung 38. Beide Ströme sind nur in geringem Maße unschädlich für die Funktionsweise des Injektors 1. Solange der Druck im in der Querbohrung 38 und im Gasraum 12 annähernd gleich sind, Between the transverse bore 38 and thus the fluid channel 20 and the gas space 12 is given via the throttle gap 28 on the guide portion 30 a connection. Thus, in principle, a connection between the transverse bore 38 filled with liquid fuel and the gas space 12 filled with gaseous fuel is present. This allows a flow of liquid fuel into the gas space 12 or a flow of gaseous fuel from the gas space 12 in the direction of the transverse bore 38. Both currents are only slightly harmless to the operation of the injector 1. As long as the pressure in the transverse bore 38 and are approximately equal in the gas space 12,
beispielsweise jeweils 500 bar, ist nur eine geringe Vermischung oder gar keine Vermischung des flüssigen und des gasförmigen Kraftstoffs gegeben. Ist jedoch im Gasraum 12 nur ein sehr geringer Druck vorhanden als der des flüssigen Kraftstoffs innerhalb des Injektors 1 , so kommt es innerhalb des Drosselspalts 28 zu einem Druckgefälle, d.h. ausgehend von der Querbohrung 38 nimmt der Druck im Drosselspalt 28 kontinuierlich ab, bis zum Druck im Gasraum 12. Somit tritt, wie in Fig.3a als Ausschnitt II aus der Fig.2 gezeigt, über den Drosselspalt 28 flüssiger Kraftstoff in den Gasraum 12 ein und weitet gleichzeitig auch den Drosselspalt 28 auf. Λ for example, each 500 bar, there is only a slight mixing or no mixing of the liquid and the gaseous fuel. However, if only a very small pressure is present in the gas space 12 than that of the liquid fuel within the injector 1, then a pressure gradient occurs within the throttle gap 28, ie, starting from the transverse bore 38, the pressure in the throttle gap 28 decreases continuously until pressure In the gas space 12. Thus, as shown in Fig.3a as a section II from Fig.2, via the throttle gap 28 liquid fuel enters the gas space 12 and simultaneously expands the throttle gap 28. Λ
Uber die Zulauföffnung 32 tritt flüssiger Kraftstoff aus der Querbohrung 38 in die Druckkammer 33 ein, so dass diese sich ebenfalls mit flüssigem Kraftstoff füllt und der Druck in der Druckkammer 33 dem in der Querbohrung 38 entspricht. Dadurch wird die Wandung 34 der Druckkammer 33 in Richtung des Liquid fuel from the transverse bore 38 enters the pressure chamber 33 via the inlet opening 32 so that it also fills with liquid fuel and the pressure in the pressure chamber 33 corresponds to that in the transverse bore 38. As a result, the wall 34 of the pressure chamber 33 in the direction of
Drosselspalts 28 elastisch verformt, bis sie bei maximalem Druck in der Throttle gap 28 elastically deformed until at maximum pressure in the
Querbohrung 38 und Umgebungsdruck im Gasraum 12 den Drosselspalt 28 vollständig verschließt, wie in Fig.3b gezeigt. Es gelangt daher kein flüssiger Kraftstoff aus der Querbohrung 38 über den Drosselspalt 28 in den Gasraum 12. Gleichzeitig wird durch die aufgeweitete Wandung 34 der Druckkammer 33 die äußere Düsennadel 4 in der Führungsbohrung 3 fixiert, wenn keine Eindüsung von gasförmigem Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine erfolgt. Transverse bore 38 and ambient pressure in the gas space 12, the throttle gap 28 completely closes, as shown in Figure 3b. At the same time, the outer nozzle needle 4 is fixed in the guide bore 3 by the widened wall 34 of the pressure chamber 33, if no injection of gaseous fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine he follows.
Fig.4 zeigt einen Ausschnitt III aus der Fig.2, wobei sich in dem Injektorkörper 2 an dessen Umfang eine gleichmäßige Anzahl an Zulauföffnungen 32 der Druckkammer 33 angeordnet ist. Die Zulauföffnungen 32 sind vorzugsweise als Bohrungen ausgebildet und haben eine drosselnde Wirkung. Die Druckkammer 33 ist vorzugsweise mit der Fertigungstechnologie Additives Manufacturing hergestellt. FIG. 4 shows a section III from FIG. 2, wherein a uniform number of inlet openings 32 of the pressure chamber 33 are arranged in the injector body 2 on its circumference. The inlet openings 32 are preferably formed as bores and have a throttling effect. The pressure chamber 33 is preferably manufactured using the manufacturing technology additive manufacturing.
Bei nicht mit flüssigem Kraftstoff gefüllter Druckkammer 33 liegt die Wanddicke des Injektorkörpers 2 zwischen der Wandung 34 der Druckkammer 33 und dem Drosselspalt 28 in einem Wertebereich zwischen 0,4 mm und 0,8 mm, vorzugsweise 0,6 mm. When filled with liquid fuel pressure chamber 33, the wall thickness of the injector 2 between the wall 34 of the pressure chamber 33 and the throttle gap 28 in a range of values between 0.4 mm and 0.8 mm, preferably 0.6 mm.

Claims

Ansprüche claims
Injektor (1 ) zum Dosieren eines flüssigen und eines gasförmigen Injector (1) for dosing a liquid and a gaseous
Kraftstoffs mit einem Injektorkörper (2), in dem eine äußere Düsennadel (4) längsbewegbar angeordnet ist, wobei die äußere Düsennadel (4) durch ihre axiale Bewegung mindestens eine Eindüsöffnung (10) zur Dosierung eines gasförmigen Kraftstoffs öffnet und schließt und wobei die äußere Düsennadel (4) in einem Führungsabschnitt (30) einer Führungsbohrung (3) des Injektorkörpers (2) geführt ist, wobei zwischen dem Führungsabschnitt (30) und der Führungsbohrung (3) ein  Fuel with an injector body (2) in which an outer nozzle needle (4) is arranged longitudinally movable, the outer nozzle needle (4) by its axial movement at least one injection opening (10) for metering a gaseous fuel opens and closes and wherein the outer nozzle needle (4) in a guide portion (30) of a guide bore (3) of the injector body (2) is guided, wherein between the guide portion (30) and the guide bore (3) a
Drosselspalt (28) verbleibt, wobei in der äußeren Düsennadel (4) eine Längsbohrung (5) ausgebildet ist, die mit Kraftstoff unter einem  Throttle gap (28) remains, wherein in the outer nozzle needle (4) has a longitudinal bore (5) is formed, which with fuel under a
Einspritzdruck befüllbar ist und in welcher Längsbohrung (5) eine innere Düsennadel (6) längsbewegbar angeordnet ist, wobei die innere  Injection pressure can be filled and in which longitudinal bore (5) an inner nozzle needle (6) is arranged longitudinally movable, wherein the inner
Düsennadel (6) zum Öffnen und Schließen mindestens einer  Nozzle needle (6) for opening and closing at least one
Einspritzöffnung (17) mit einem inneren Düsensitz (16) zusammenwirkt, wobei in dem Injektorkörper (2) ein Gasraum (12) ausgebildet ist, der mit gasförmigem Kraftstoff unter einem Eindüsdruck befüllbar ist und der die äußere Düsennadel (4) angrenzend an die Führungsbohrung (3) umgibt, wobei der Drosselspalt (28) in den Gasraum (12) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Injektorkörper (2) eine Druckkammer (33) ausgebildet ist, welche über einen Fluidkanal (20) mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist und welche Druckkammer (33) mit einer Wandung (34) an den Drosselspalt (28) angrenzt.  Injection opening (17) with an inner nozzle seat (16) cooperates, wherein in the injector body (2) a gas space (12) is formed which can be filled with gaseous fuel under a Eindüsdruck and the outer nozzle needle (4) adjacent to the guide bore ( 3), wherein the throttle gap (28) opens into the gas space (12), characterized in that in the injector body (2) a pressure chamber (33) is formed, which via a fluid channel (20) can be filled with liquid fuel and which Pressure chamber (33) with a wall (34) adjacent to the throttle gap (28).
Injektor (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Injector (1) according to claim 1, characterized in that the
Wandung (34) der Druckkammer (33) durch den Druck des flüssigen Kraftstoffs elastisch verformbar ist.  Wall (34) of the pressure chamber (33) is elastically deformable by the pressure of the liquid fuel.
Injektor (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Injector (1) according to claim 2, characterized in that the
Aufweitung der Wandung (34) der Druckkammer (33) in Richtung der äußeren Düsennadel (4) bei maximalem Einspritzdruck in der  Widening of the wall (34) of the pressure chamber (33) in the direction of the outer nozzle needle (4) at maximum injection pressure in the
Längsbohrung (5) und bei Umgebungsdruck im Gasraum (12) den Drosselspalt (28) vollständig verschließt und die äußere Düsennadel (4) mittels der Wandung (34) in der Führungsbohrung (3) fixiert. Injektor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (33) torusförmig ausgebildet ist. Longitudinal bore (5) and at ambient pressure in the gas space (12) the throttle gap (28) completely closes and fixes the outer nozzle needle (4) by means of the wall (34) in the guide bore (3). Injector (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure chamber (33) is toroidal.
Injektor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (33) in dem Injektorkörper (2) mittels Additivem Manufacturing hergestellt ist. Injector (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure chamber (33) in the injector body (2) is manufactured by means of additive manufacturing.
Injektor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektorkörper (2) hohlzylinderförmig ausgebildet ist und an deren Umfang eine gleichmäßige Anzahl an Zulauföffnungen (32) der Druckkammer (33) angeordnet ist. Injector (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the injector body (2) is hollow-cylindrical in shape and on whose circumference a uniform number of inlet openings (32) of the pressure chamber (33) is arranged.
Injektor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (33) bezüglich der axialen Erstreckung des Drosselspalts (28) in dem Injektorkörper (2) in einem der mindestens einen Eindüsöffnung (10) abgewandten Bereich (A) des Drosselspalts (28) ausgebildet ist. Injector (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure chamber (33) with respect to the axial extent of the throttle gap (28) in the injector body (2) in one of the at least one Eindüsöffnung (10) facing away region (A) of the throttle gap (28) is formed.
Injektor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Düsennadel (4) mit ihrem der mindestens einen Eindüsöffnung (10) abgewandten Ende (36) einen äußeren Steuerraum (25) begrenzt, der mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist, so dass eine hydraulische Schließkraft auf die äußere Düsennadel (4) in axialer Richtung ausübbar ist. Injector (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer nozzle needle (4) with its at least one Eindüsöffnung (10) facing away from the end (36) defines an outer control chamber (25) which can be filled with liquid fuel, so a hydraulic closing force can be exerted on the outer nozzle needle (4) in the axial direction.
Injektor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Düsennadel (6) mit ihrem der mindestens einen Einspritzöffnung (17) abgewandten Ende (37) einen inneren Steuerraum (35) begrenzt, der mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist, so dass eine hydraulische Schließkraft auf die innere Düsennadel (6) ausübbar ist. Injector (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inner nozzle needle (6) with its at least one injection opening (17) facing away from end (37) defines an inner control chamber (35) which can be filled with liquid fuel, so a hydraulic closing force can be exerted on the inner nozzle needle (6).
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