WO2019162262A1 - Dual fuel injector - Google Patents

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WO2019162262A1
WO2019162262A1 PCT/EP2019/054068 EP2019054068W WO2019162262A1 WO 2019162262 A1 WO2019162262 A1 WO 2019162262A1 EP 2019054068 W EP2019054068 W EP 2019054068W WO 2019162262 A1 WO2019162262 A1 WO 2019162262A1
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WO
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fuel
dual
spring
nozzle
fuel gas
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/054068
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German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Nitsche
Hans-Joachim Koch
Original Assignee
Woodward L'orange Gmbh
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Publication date
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    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686Injectors
    • F02D19/0694Injectors operating with a plurality of fuels
    • 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
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
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    • F02M21/0257Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
    • F02M21/026Lift valves, i.e. stem operated valves
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F1/025Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant characterised by having a particular shape
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    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the present invention relates to a dual-fuel fuel injector according to the preamble of claim 1.
  • a barrier fluid seal is arranged on the leadership of Stel ze, which prevents fuel gas unintentionally creeps into the fuel gas nozzle valve member control circuit, which operates with a control fluid. Since, however, the barrier fluid pressure is greater than that of the fuel gas, barrier fluid is inadvertently introduced into the fuel gas to be expelled, thus adversely affecting emissions.
  • the present invention has the object to provide a dual-fuel fuel injector of the aforementioned type, which overcomes the disadvantages of the prior art
  • Vorgcschlagcn is a Zweistoff- or dual-Fucl Kraftstoffmjcktor for a Breimkraftmaschine, preferably for a reciprocating Bretinkraftmaschine.
  • Such an internal combustion engine may be designed as a self-igniter and / or a spark igniter, generally as a dual-purpose igniter.
  • Fuel engine especially as a large engine.
  • the use of the dual-fuel fuel injector is advantageous eg in the context of an ignition jet operation of an internal combustion engine.
  • the dual fuel injector is preferred for use with a first fuel in the form of fuel gas, eg natural gas. Biogas, landfill gas, hydrogen or the like, and a second fuel provided in a preferred form of liquid fuel, eg diesel fuel, bio-oil, heavy oil or similar.
  • the internal combustion engine having the dual-fuel fuel injector may be for a motor vehicle such as a ship, a rail vehicle such as a locomotive, a utility or special vehicle, or e.g. for a stationary device, e.g. for a combined heat and power plant, an (emergency) power unit, and also for industrial applications, e.g. off-shore or on-shore.
  • the dual-fuel fuel injector can be used in particular with a fuel injection system thereof, preferably with a common Rai fuel injection system, for example both for fuel gas and the further fuel, preferably liquid fuel.
  • the dual-fuel fuel injector Ektor has at least one Hubêtbares fuel gas nozzle valve member, preferably in the form of a fuel gas nozzle needle, which in particular for the selective up and Zusteuem provided by at least one Düsenöffhung a (dedicated) nozzle assembly of the dual-fuel Kraftstoffmjektors is.
  • the dual-fuel fuel injector Ektor has at least one Hubêtbares fuel gas nozzle valve member, preferably in the form of a fuel gas nozzle needle, which in particular for the selective up and Zusteuem provided by at least one Düsenöffhung a (dedicated) nozzle assembly of the dual-fuel Kraftstoffmjektors is.
  • the dual-fuel is preferably, a Hubnellbares fuel gas nozzle valve member, preferably in the form of a fuel gas nozzle needle, which in particular for the selective up and Zusteuem provided by at least one Düsenöffhung a (dedicated) nozzle assembly of the dual-fuel
  • Fuel injector a plurality of such Hubêtbarer fuel gas nozzle valve members, e.g. three or more, and more particularly in an arrangement in which they provide a centrally located nozzle valve member for the discharge of another fuel - e.g. arranged along a circular line, in particular surrounded by a liquid fuel nozzle valve member of the dual-fuel fuel injector (in the case of three nozzle valves, for example, they are divided into a three-axis system g).
  • Hubêtbarer fuel gas nozzle valve members e.g. three or more, and more particularly in an arrangement in which they provide a centrally located nozzle valve member for the discharge of another fuel - e.g. arranged along a circular line, in particular surrounded by a liquid fuel nozzle valve member of the dual-fuel fuel injector (in the case of three nozzle valves, for example, they are divided into a three-axis system g).
  • a respective fuel gas nozzle valve member can be received and guided axially displaceably in a correspondence receptacle, in particular embodied as an axial bore, furthermore preferably in each case in a nozzle body of the dual fuel injector.
  • the dual fuel injector further includes a lift control assembly each
  • the respective Hubstcucran works hydraulically and in particular according to the principle of a double-acting cylinder.
  • the respective stroke control arrangement preferably comprises a piston section (acting as a piston) which in particular formed at a nozzle-distal end of the Hubêtaniser to be controlled fuel gas nozzle valve member, further comprising a first nozzle nearer control chamber and a second, nozzle-dense control chamber, which are volume variable from each other via the piston section separated (insofar a hydraulic cylinder with therein ( axially) form displaceable piston).
  • a switching valve which is further preferably provided with a hydraulic pressure source (control fluid) and a
  • Hydraulic pressure sink communicates (leakage)), in particular can be a 4/2-way valve, each one control chamber in the context of the Hub Kunststoffaniser thus formed - via switching the changeover valve - can be hydraulically relieved while the other is charged and vice versa.
  • the fuel gas nozzle valve member from the nozzle near Steuerraurn out towards the nozzle assembly turns out of the control room, so far as denzaufnah preferably in the subsequent Korrespo me.
  • a respective fuel gas nozzle valve member is loaded in the closing direction via a respective hold-down arrangement with a so-called "machined spring", in particular designed as a compression spring the technical term is referred to in the context of the present invention, a spring which, in contrast to conventional (wire-based) coil springs not wound from a wire, but is "worked out of full", preferably machined, eg by milling, eroding, laser cutting or the like
  • the so machined from a solid material or solid metal, such as titanium, stainless steel or high-strength alloys, machined "springs” can be made shorter or more compact compared to conventional coil springs advantageous, besides advantageous as Rezisionsfedem, eg with all linear spring characteristic (so that a bias for such a linear characteristic as in conventional coil springs is not required).
  • seating or contact surfaces or generally special geometries can be integrated as required in the "Machined Spring" or be
  • this may be provided with a e.g. bolt or pin-shaped section in the middle of or within the bound space or within the windings of the "Machined Spring” manufacturednom or arranged, in particular guided on the turns (thus reliably avoiding buckling of the "Machined Spring”), wherein the stilt element Close to the nozzle, for example, further comprises a spring plate, against which the "machine spring” is supported at one end, whereby a (short) engagement section or extension of the stilt element on the side of the spring plate can be urged towards the fuel gas nozzle valve member (against a fuel nozzle member) nozzle-remote end face of the same.) Düsenfem is the
  • Machined Spring eg against an end face of the spring chamber in abutment or supported against it, preferably against an adjustment between the spring end and spring chamber end face, with which adjustment element, if necessary, a bias against the fuel gas nozzle valve member is adjustable ,
  • the adjustment can advantageously be made simply by choosing the thickness of the adjustment.
  • the Mederhaltean eleven compared to prior art hold-down arrangements with wire-based coil spring - especially as discussed above - clearly verkl space from led to be able to lead, along with the front door, the F ederraum ni cht longer than fuel gas passage memory - formerly pronounced lack of space (in the area above the nozzle body) owed - to perform, but the Brcnngas- (high-pressure) supply lines - now correspondingly larger dimensions, so far, for example, also with cache functionality - directly or without specially formed cache in Inj ector housing to be able to lead to the nozzle arrangements or an upstream nozzle chamber.
  • the previously required barrier fluid seal on the hold-down arrangement or the stilt element can advantageously be dispensed with, so that the barrier fluid entry into the fuel gas is likewise avoided in the intended manner.
  • the previously required barrier fluid seal on the hold-down arrangement or the stilt element can advantageously be dispensed with, so that the barrier fluid entry into the fuel gas is likewise avoided in the intended manner.
  • the previously required barrier fluid seal on the hold-down arrangement or the stilt element can advantageously be dispensed with, so that the barrier fluid entry into the fuel gas is likewise avoided in the intended manner.
  • the previously required barrier fluid seal on the hold-down arrangement or the stilt element can advantageously be dispensed with, so that the barrier fluid entry into the fuel gas is likewise avoided in the intended manner.
  • the spring chamber fuel gas buffer
  • a particular "machined spring” may be multi-course, e.g. be entretulone, or three-pronged spring, -bei which the spring force can be distributed even more evenly parallel to the central axis of the spring.
  • the compression or expansion is translated more precisely (axially) in parallel (i.e., as the number of gears increases).
  • This may be e.g. a spring-guided bolt or pin element also eliminated.
  • a respective spring chamber is all formed in an intermediate plate of the dual-fuel fuel injector, in particular as a blind hole or bore, furthermore in particular with correspondence dimensions in relation to the "Machined Spring" ever received therein, so that this can be guided radially on the outside and furthermore advantageously any buckling (radially outwards) is also effectively avoided thereby.
  • the respective fuel gas nozzle valve member is all received in a can body of the dual-fuel fuel injector St, and the nozzle body in this case is preferably capped by means of the intermediate plate.
  • the nozzle body preferably both the correspondence recording for a respective fuel gas nozzle valve member and the (nozzle-like) cylinder wall section to form the control chambers and receiving the piston section worked (in particular as a bore), in particular depending also from a (nozzle remote) end face (against which the intermediate plate is provided for covering the system).
  • the Hubmatian extract in a simple manner by Eigenfugen of intermediate plate and Nozzle body are completed, preferably in such a way that the spring chamber preferably forms a common volume in the course of assembly with a control chamber part of the nozzle-shaped control chamber.
  • an internal combustion engine is also proposed, in particular the reciprocating type, which has at least one dual-fuel fuel injector as discussed above.
  • Fig. 1 by way of example and schematically a partially sectioned and broken view of a generic dual-fuel fuel injector according to the prior art.
  • Fig. 2 shows an example and schematically a partially sectioned and broken view of a dual-fuel fuel injector according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows by way of example and schematically a detailed view of a detail from FIG. 2, focused on the "Mach in ed Spring".
  • Fig. 1 shows a dual-fuel Kraftstoffmjektor G according to the prior art.
  • the dual-fuel fuel injector G has a nozzle body 3 ', in which a number Brenngasdüsenventilglieder 5' (only one fuel gas nozzle valve member 5 'is shown) are received and guided axially displaceable stroke.
  • a number Brenngasdüsenventilglieder 5' only one fuel gas nozzle valve member 5 'is shown
  • An end portion of the respective fuel gas nozzle valve member 5 is designed as a piston portion T, the piston portion 7 'two control chambers 9', 1 G of a respective (the fuel gas nozzle valve member 5 'associated) Hubêtan für 13' of the dual-fuel Kraftstoffinj ector G, which operates on the principle of the double-acting cylinder, dividing volume variable from each other.
  • a respective control chamber 9 ', 1 G is in this case a control line 15', 17 'out, which control lines 15', 17 'further via a switching valve 19' either with a pressure sink 2G or a pressure source 23 'are connectable (the control lines 15th ', 17' of the plurality of
  • Lift control assemblies 13 ' may be e.g. be merged, e.g. to a single switching valve 19 ').
  • a fuel injection system - control fluid subjected to high pressure can be supplied to a respective control chamber 9' or 1 G connected to a valve position dependent, control fluid is supplied to the pressure sink 2G (low pressure) from the control chamber 11 'respectively connected to the valve position dependent relieving pressure 9 'deductible.
  • the dual-fuel fuel injector G further comprises a hold-down assembly 25 '(per fuel gas nozzle valve member 5'), via which the fuel gas nozzle valve member 5 'with a closing force (arrow arrow L') was charged.
  • the hold-down arrangement 25 ' is formed by means of a stilt element 27', which is a
  • a spring plate 33 'of the stilt element 27' is accommodated in a spring chamber 35 'which adjoins the intermediate plate 29' in another, nozzle-denser housing element 37 '. of the dual-fuel fuel injector G is formed.
  • the fuel space 35 ' acts simultaneously as a fuel gas buffer or transit storage, for which at one end (nozzle) a fuel gas supply line 39' (high pressure) leads to the buffer (spring chamber 35 '), and at the end (near the nozzle) a portion 39a' of the fuel gas Supply line 39 ', starting from the buffer to a nozzle space 4G (in Fig. 1 is not explicitly shown) leads.
  • a compression spring 43' is added, by means of which the closing force A '- indirectly via the stilt element 27' - on the fuel gas nozzle valve member 5 'is exercised.
  • the compression spring 43 ' at one end against the nozzle-distant end face 45' of the spring chamber 35 'urged, andemends against the spring plate 33'.
  • the compression spring 43 ' is designed as a wire-based spiral spring or wire spring and builds obviously relatively long, i. with a dimension LI (in the present case referred to the closed state of the fuel gas nozzle valve member 5 'shown).
  • Fig. 2 now shows in a broken and partially sectional view of a dual-fuel fuel injector 1 according to the invention.
  • the dual-fuel fuel injector 1 has a number of lift-controllable fuel gas nozzle valve members 5, generally at least one fuel gas nozzle valve member 5, preferably three or more
  • Fuel gas nozzle valve members 5 which are each provided in particular as a fuel gas nozzle needle. Each fuel gas nozzle valve member 5 is associated with at least one nozzle opening 49 of a nozzle assembly 51 of the dual-fuel Kraftstoffinj ector 1, which via the respective
  • the nozzle openings 49 of the nozzle arrangement 51 are arranged so that the best possible 360 ° cover can be achieved within the scope of an ejection.
  • Aufgenomrnen and led is a respective fuel gas nozzle valve member 5 in one
  • the fuel gas nozzle valve members 5 surround, e.g. further, centrally in the nozzle body 3 to ordered liquid fuel nozzle valve member 55, e.g. in a triangular formation or along a circular line (viewed in the circumferential direction) about the same.
  • the liquid fuel nozzle valve member 55 is hereby controllable independently of the fuel gas nozzle valve members 5,
  • control arrangement with a pilot valve (not shown), a control chamber 57 (further comprising a needle guide sleeve 59 and a nozzle spring
  • the dual-fuel fuel injector 1 further comprises a Hubtownan für 13 per fuel gas nozzle valve member 5, which Hubêtan effet 13 operates hydraulically on the principle of a double-acting cylinder, in particular as explained above for the prior art.
  • a nozzle-shaped end section of a respective fuel gas nozzle valve member 5 forms a piston section 7 of the stroke control arrangement 13 (which acts as a piston) which divides a nozzle-far control chamber 9 and a control chamber 11 closer to the nozzle, likewise each of the stroke control arrangement 13, from one another.
  • each control chamber 9, 11 each carries a control line 15 and 17, which - as in the prior art - to a switching valve according to 19 '(servo or pilot valve), in particular a 4/2-way valve (in FIG. 2), for which alternately loading and unloading with a pressure source 23 '(pressurized control fluid) or a pressure sink 2G (leakage side or Niederdmckseite) is connectable.
  • the switching valve may preferably be part of the dual-fuel fuel injector 1 or else separate therefrom, e.g. be arranged externally.
  • the dual-fuel fuel injector 1 has, as Fig. 2 illustrates this, as in the prior art also a hold-down assembly 25 per fuel gas nozzle valve member 5, wherein - in contrast to the prior art - the respective hold-down assembly 25 now, however, a "Machincd Spring "63, ie executed as Druckfcdcr, by means of which the respective hold-down assembly 25, a respective fuel gas nozzle valve member 5 in the closing direction (arrow A arrow) loaded in the extent that in the dual-fuel Fuel injector 1 according to the invention, a respective fuel gas nozzle valve member 5 via a NiederhaItean Aunt 25 loaded with a "Machined Spring" 63 in the closing direction A.
  • a respective spring space 35 in which a "machined spring” 63 is accommodated, can be designed as a correspondence cavity, so that the "machined spring” 63 can be guided on the circumference, at least over a section Buckling is thereby avoided.
  • the respective spring chamber 35 is preferably formed as a blind bore in the intermediate plate 29, wherein the blind bore is arranged so that the blind bore or the spring chamber 35 is aligned coaxially with the receptacle 53 of the fuel gas nozzle valve member 5 with assembly of intermediate plate 29 and nozzle body 3.
  • the spring chamber 35 and the nozzle-like end of the receptacle 53 can then together form the nozzle-like control chamber 9 of the Hubêtan angel 13, i. in the sense of a coherent volume.
  • the hold-down arrangement 25 furthermore has a stilt element 27 which has a nozzle-like, bolt-shaped or pin-shaped design Section 65, which on the inside of the turns of the "Machined Spring” 63 radially or peripherally in abutment, so that any Auknicken the "Machined Spring” 63 is effectively avoided inside.
  • a nozzle-near end portion "the machined spring” 63 is urged against a spring plate 33 of the stilt member 27, woneben a from the spring plate 33 toward the fuel gas nozzle valve member 5 projecting engaging portion 67 of the stilt member 27 (in the form of an extremely short extension) by means of "Machined S pring "63 generated closing force on the fuel gas nozzle valve member 5, ie at a nozzle-end portion of the same or the piston member 7, can exercise.
  • the spring 63 made of solid, in particular machined out of the solid, ie. the "Machined Spring” 63 are advantageously configured with abutment surfaces 69 on the nozzle-side and the nozzle-near end, ie on their axially opposite abutment ends 69, which extend as a ring surface completely flat and level same, so that so - in contrast to Spiralfeldem 43 A support, and therefore also an introduction of force, can take place homogeneously over the entire circumference of the spring 63.
  • the spring 63 in the form of "machined spring” can also be designed with more than one thread, ie more accessible.
  • an adjusting element 71 can still be accommodated in the spring chamber 35, in particular in the nozzle, for example between the nozzle-end of the machined spring 63 and the adjacent end wall 45 of the spring chamber Adjusting element 71 may be an annular disc, wherein a selection of the thickness of the same a biasing force is set, therefore, the closing force on the fuel gas nozzle valve member 5in the intended manner can be influenced.
  • Fig. 3 also shows next to the terminal end 73 of the control line 15 at the nozzle remote
  • Control chamber 9 which can be guided nutformig to the control chamber 9, for example as a groove in the Formed end face of the nozzle body 3 and can be capped by means of the intermediate plate 29 (intermediate plate 29 and nozzle body 3 are in this case clamped with a clamping nut 75, s. Fig. 2).
  • the spring chamber 35 is also acted upon with control fluid, the wall of the spring chamber 35 at least a portion above an axially extending (eg groove-shaped) recess 77 by means which bet an opening stroke of the fuel gas nozzle valve member 5 and concomitant reduction in volume of the diisenfemen control chamber 9 including the spring chamber 35, the control fluid from the spring chamber 35 is displaced, ie via the communicatively connected thereto control line 15th
  • each spring chamber 35 for example, to form two axial recesses 77.
  • sections of liquid fuel supply lines 79 are further shown woneben now also generously dimensioned fuel gas supply lines 39 sections are feasible through the intermediate plate 29, which are now advantageously unobstructed nostibar.

Abstract

A dual fuel injector (1) having: - at least one stroke-controllable fuel gas nozzle valve member (5) for selectively controlling the opening and closing of at least one nozzle opening (49) of a nozzle assembly (51) of the dual-fuel fuel injector (1), - a stroke control assembly (13) for each fuel gas nozzle valve member (5), which stroke control assembly (13) works hydraulically by the principle of a dual-acting cylinder, characterised in that - each fuel gas nozzle valve member (5) is loaded in the closing direction (A) via a holding-down assembly (25) with a "machined spring" (63).

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor Dual-fuel fuel injector
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. The present invention relates to a dual-fuel fuel injector according to the preamble of claim 1.
Bei gattungsgemäßen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektoren gemäß Fig. 1 , s. z.B. auch die Patentschrift DE 10 2015 016034 B3, welche für den Betrieb mit Brenngas und einem weiteren Kraftstoff, bevorzugt Flüssigkraftstoff, vorgesehen sind, ist ein mit einer insbesondere eingängigen Draht-Druckfeder, ausgeführt als Schrauben- bzw. Spiralfeder, belastetes Stelzenelement in einem Durchgangs- Brenngas- Speie herraum aufgenommen. Mit dem feder- und weiterhin gasdruck-belasteten Stelzenelement wird eine Schließkraft auf ein Brenngas-Düsenventilglied ausgeübt, damit bei einer Störung des Schaltsystems die Brenngas-Düsen ventilglieder gegen den Brennraumdruck zuverlässig in Schließstellung verbracht werden können. Da der Federraum auch zur Brenngas- Zwischenspeicherung genutzt wird, ist an der Führung der Stel ze eine Sperrfluiddichtung angeordnet, welche verhindert, dass Brenngas ungewollt in den Brenngas-Düsenventilglied-Steuerkreis kriecht, welcher mit einem Steuerfluid arbeitet. Da hierbei aber der Sperrfluiddruck über jenem des Brenngases liegt, wird auf unbeabsichtigte Weise Sperrfluid in das auszudüsende Brenngas eingetragen, mithin die Emissionen negativ beeinflusst. In generic dual-fuel fuel injectors according to FIG. 1, s. e.g. also the patent DE 10 2015 016034 B3, which are intended for operation with fuel gas and another fuel, preferably liquid fuel, is a with a particular catchy wire compression spring, designed as a helical or spiral spring, loaded Stelzenelement in a throughput Fuel gas Spie herraum taken up. With the spring and gas pressure-loaded further Stelzenelement a closing force is exerted on a fuel gas nozzle valve member so that in case of failure of the switching system, the fuel gas nozzle valve members can be reliably spent against the combustion chamber pressure in the closed position. Since the spring chamber is also used for fuel gas caching, a barrier fluid seal is arranged on the leadership of Stel ze, which prevents fuel gas unintentionally creeps into the fuel gas nozzle valve member control circuit, which operates with a control fluid. Since, however, the barrier fluid pressure is greater than that of the fuel gas, barrier fluid is inadvertently introduced into the fuel gas to be expelled, thus adversely affecting emissions.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Dual-Fuel- Kraftstoffinjektor der vorgenannten Art bereitzustellen, welcher die Nachteile des Standes der Technik überwindet Proceeding from this, the present invention has the object to provide a dual-fuel fuel injector of the aforementioned type, which overcomes the disadvantages of the prior art
Diese Aufgabe wird durch einen Kraftstoffinjektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a fuel injector with the features of claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführutigsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben. Advantageous developments and Ausführutigsformen the invention are set forth in the further claims.
Vorgcschlagcn wird erfindungsgemäß ein Zweistoff- bzw. Dual-Fucl-Kraftstoffmjcktor für eine Breimkraftmaschine, vorzugsweise für eine Hubkolben-Bretinkraftmaschine. Eine derartige Brennkraftmaschine kann als Selbst- und/oder Fremdzünder ausgestaltet sein, allgemein als Dual- Fuel-Motor, insbesondere als Großmotor. Vorteilhaft ist die Verwendung des Dual- Fuel-Kraftstoffinj ektors z.B. im Rahmen eines Zündstrahlbetriebs einer Brennkraftmaschine. Der Dual-F uel-Kraftstoffinj ektor ist bevorzugt für die Verwendung mit einem ersten Kraftstoff in Form von Brenngas, z.B. Erdgas. Biogas, Deponiegas, Wasserstoff o.ä., und einem zweiten Kraftstoff in vorzugsweise Form von Flüssigkraftstoff vorgesehen, z.B. Dieselkraftstoff, Bioöl, Schweröl o.ä. Vorgcschlagcn according to the invention is a Zweistoff- or dual-Fucl Kraftstoffmjcktor for a Breimkraftmaschine, preferably for a reciprocating Bretinkraftmaschine. Such an internal combustion engine may be designed as a self-igniter and / or a spark igniter, generally as a dual-purpose igniter. Fuel engine, especially as a large engine. The use of the dual-fuel fuel injector is advantageous eg in the context of an ignition jet operation of an internal combustion engine. The dual fuel injector is preferred for use with a first fuel in the form of fuel gas, eg natural gas. Biogas, landfill gas, hydrogen or the like, and a second fuel provided in a preferred form of liquid fuel, eg diesel fuel, bio-oil, heavy oil or similar.
Beispielsweise kann die den Dual-Fuel-Kraftstoffinj ektor aufweisende Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug wie etwa ein Schiff, ein Schienenfahrzeug wie eine Lok, ein Nutz- oder Sonderfahrzeug oder z.B. für eine stationäre Einrichtung vorgesehen werden, z.B. für ein Blockheizkraftwerk, ein (Not-) S tromaggregat, weiterhin auch für Industrieanwendungen, z.B. off-shore oder on-shore. Im Rahmen einer Brennkraftmaschine kann der Dual-Fuel- Kraftstoffinj ektor insbesondere mit einem Kraftstoffeinspritzsystem derselben verwendet werden, vorzugsweise mit einem Common-Rai -Kraftstoffeinspritzsystem, zum Beispiel sowohl für Brenngas als auch den weiteren Kraftstoff, bevorzugt Flüssigkraftstoff. For example, the internal combustion engine having the dual-fuel fuel injector may be for a motor vehicle such as a ship, a rail vehicle such as a locomotive, a utility or special vehicle, or e.g. for a stationary device, e.g. for a combined heat and power plant, an (emergency) power unit, and also for industrial applications, e.g. off-shore or on-shore. In the context of an internal combustion engine, the dual-fuel fuel injector can be used in particular with a fuel injection system thereof, preferably with a common Rai fuel injection system, for example both for fuel gas and the further fuel, preferably liquid fuel.
Der Dual-Fuel-Kraftstoffinj ektor weist wenigstens ein hubsteuerbares Brenngas-Düsenventilglied, bevorzugt in Form einer Brenngas-Düsennadel , auf, welches insbesondere für das selektive Auf- und Zusteuem von wenigstens einer Düsenöffhung einer (zugeordneten) Düsenanordnung des Dual-Fuel-Kraftstoffmjektors bereitgestellt ist. Vorzugsweise weist der Dual-Fuel-The dual-fuel fuel injector Ektor has at least one Hubsteuerbares fuel gas nozzle valve member, preferably in the form of a fuel gas nozzle needle, which in particular for the selective up and Zusteuem provided by at least one Düsenöffhung a (dedicated) nozzle assembly of the dual-fuel Kraftstoffmjektors is. Preferably, the dual-fuel
Kraftstoffinjektor eine Mehrzahl solch hubsteuerbarer Brenngas-Düsenventilglieder auf, z.B. drei oder mehr, weiterhin insbesondere in einer Anordnung, im Rahmen derer diese ein zentral angeordnetes Düsenventilglied für die Ausdüsung eines weiteren Kraftstoffs - z.B. entlang einer Kreislinie angeordnet - umgeben, insbesondere ein FlüssigkraftstofF-Düsenventil-glied des Dual- Fuel -Kraftsto f fi nj ektors umgeben (bei drei Düsenventil gliedern z.B. in einer Drei ecksanord nun g) .Fuel injector, a plurality of such Hubsteuerbarer fuel gas nozzle valve members, e.g. three or more, and more particularly in an arrangement in which they provide a centrally located nozzle valve member for the discharge of another fuel - e.g. arranged along a circular line, in particular surrounded by a liquid fuel nozzle valve member of the dual-fuel fuel injector (in the case of three nozzle valves, for example, they are divided into a three-axis system g).
Ein jew eiliges Brenngas-Düsenventilglied kann in einer Korrespondenzaufhahme, insbesondere ausgeführt als Axialbohrung, axial hubverschieblich aufgenommen und geführt sein, weiterhin vorzugswei se gebi l det je i n einem Düsenkörper des Dual-F uel-Kraftstoffi nj ektors . Der Dual-F uel-Kraftstoffinj ektor umfasst weiterhin eine Hubsteueranordnmig jeA respective fuel gas nozzle valve member can be received and guided axially displaceably in a correspondence receptacle, in particular embodied as an axial bore, furthermore preferably in each case in a nozzle body of the dual fuel injector. The dual fuel injector further includes a lift control assembly each
Brcnngas-Düscnvcntilglicd. Die jeweilige Hubstcucranordnung arbeitet hydraulisch und insbesondere nach de Prinzip eines doppeltwirkenden Zylinders. Vorzugsweise umfasst die jeweilige Hubsteueranordnung hierbei einen (als Kolben wirkenden) Kolbenabschnitt, welcher insbesondere an einem düsenfemeren Ende des über die Hubsteueranordnung zu steuernden Brenngas-Düsen- ventilglieds gebildet oder mit diesem verbunden ist, weiterhin einen ersten düsennäheren Steuerraum und einen zweiten, düsenfemeren Steuerraum, welche über den Kolbenabschnitt volumenvariabel voneinander abgeteilt sind (insoweit einen Hydraulikzylinder mit darin (axial) verschiebliche Kolben bilden). Brcnngas-Düscnvcntilglicd. The respective Hubstcucranordnung works hydraulically and in particular according to the principle of a double-acting cylinder. In this case, the respective stroke control arrangement preferably comprises a piston section (acting as a piston) which in particular formed at a nozzle-distal end of the Hubsteueranordnung to be controlled fuel gas nozzle valve member, further comprising a first nozzle nearer control chamber and a second, nozzle-dense control chamber, which are volume variable from each other via the piston section separated (insofar a hydraulic cylinder with therein ( axially) form displaceable piston).
Dem Prinzip des doppeltwirkenden Zylinders gemäß ist an einen jeweiligen Steuerraum der Hubsteueranordnung vorzugsweise ei ne Steuer leitung geführt, des Weiteren] e insbesondere über ein Umschaltventil (Servoventil bzw. Pilotventil) an einen jeweiligen Steuerraum geführt. Das Umschaltventil (welches weiterhinbevorzugt mit einer Hydraulikdruckquelle (Steuerfluid) und einerAccording to the principle of the double-acting cylinder according to a respective control chamber of the Hubsteueranordnung preferably ei ne control line out, further] e led in particular via a switching valve (servo valve or pilot valve) to a respective control room. The switching valve (which is further preferably provided with a hydraulic pressure source (control fluid) and a
Hydraulik-Drucksenke kommuniziert (Leckage)), kann insbesondere ein 4/2-Wege Ventil sein, wobei je ein Steuerraum im Rahmen der so gebildeten Hubsteueranordnung - via Schalten des Umschaltventils - hydraulisch entlastet werden kann während der weitere belastet wird und umgekehrt. Vorzugsweise tritt das Brenngas-Düsenventilglied aus dem düsennäheren Steuerraurn hin zur Düsenanordnung gewandt aus dem Steuerraum aus, insoweit in die sich vorzugsweise anschließende Korrespo denzaufnah me ein. Hydraulic pressure sink communicates (leakage)), in particular can be a 4/2-way valve, each one control chamber in the context of the Hubsteueranordnung thus formed - via switching the changeover valve - can be hydraulically relieved while the other is charged and vice versa. Preferably, the fuel gas nozzle valve member from the nozzle near Steuerraurn out towards the nozzle assembly turns out of the control room, so far as denzaufnah preferably in the subsequent Korrespo me.
Erfindungsgemäß ist bei dem vorgeschlagenen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor nunmehr ein jeweiliges Brenngas-Düsenventilglied über je eineNiederhalteanordnung mit einer - insbesondere vorteilhaft kompakt bauenden - sogenannten„Machined Spring", insbesondere ausgefiihrt als Druckfeder, in Schließrichtung belastet. Als ,, Machined Spring", so der Fachbegriff, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Feder bezeichnet, welche im Gegensatz zu herkömmlichen (drahtbasierten) Spiralfedern nicht aus einem Draht gewunden, sondern„aus dem Vollen" herausgearbeitet ist, vorzugsweise spanabhebend, z.B. durch Fräsen, Erodieren, Laserschneiden oder einem ähnlichen Verfahren. Die derart aus einem Voll material bzw. Vollmetall, z.B. Titan, Edelstahl oder hochfesten Legierungen, gearbeiteten„Machined Springs" können gegenüber herkömmlichen Spiralfedern vorteilhaft kürzer bzw. kompakter ausgefertigt werden, daneben vorteilhaft als Präzisionsfedem, z.B. mit sämtlich linearer Federkennlinie (so dass eine Vorspannung für eine solch lineare Kennlinie wie bei herkömmlichen Spiralfedern nicht erforderlich ist). Weiterhin können Sitz- oder Anlageflächen oder allgemein Sondergeometrien bedarfsgerecht in der„Machined Spring" mit integriert werden bzw. mit integriert sein. According to the invention, in the case of the proposed dual-fuel fuel injector, a respective fuel gas nozzle valve member is loaded in the closing direction via a respective hold-down arrangement with a so-called "machined spring", in particular designed as a compression spring the technical term is referred to in the context of the present invention, a spring which, in contrast to conventional (wire-based) coil springs not wound from a wire, but is "worked out of full", preferably machined, eg by milling, eroding, laser cutting or the like The so machined from a solid material or solid metal, such as titanium, stainless steel or high-strength alloys, machined "springs" can be made shorter or more compact compared to conventional coil springs advantageous, besides advantageous as Präzisionsfedem, eg with all linear spring characteristic (so that a bias for such a linear characteristic as in conventional coil springs is not required). Furthermore, seating or contact surfaces or generally special geometries can be integrated as required in the "Machined Spring" or be integrated with.
Im Rahmen der erfindungsgemäß vorgesehenen Niederhalteanordnung (je Brenngas- Düsenventilglied) ist vorgesehen, diese „Machined Spring" in einem Federraum der N iederhal tean Ordnung aufzunehmen, welcher vorzugsweise düsen fern am Brenngas-Düsenventilglied gebildet bzw. bereitgestellt ist, wobei mit dem Federraum weiterhin vorzugsweise auch ein - düsenferner - Steuerraum gebildet ist (insbesondere als gemeinsames Volumen). Hierbei kann die „Machined Spring" unmittelbar gegen das Brenngas-Düsenventilglied - eine Schließkraft auf dieses ausübend -gedrängt sein, bei bevorzugten Ausführungsformen z.B. mittelbar über ein Stelzenelement. Gerade bei Ausführungsformen, bei denen die„Machined Spring" unmittelbar gegen das Brenngas-Düsenventilglied in Anlage ist, kann aufgrund der einfachen Ausführbarkeit der „Machined Springs" mit vollumfänglich planer und niveaugleichet· Anlagestimfläche eine verbesserte Kraftverteilung nebst Abstützung gegenüber drahtbasi erten Spiralfedern erziel t werden. Within the scope of the holding arrangement provided according to the invention (per fuel gas Nozzle valve member) is provided to accommodate this "Machined Spring" in a spring chamber of the N iederhal tean order, which is preferably formed nozzles remote from the fuel gas nozzle valve member, wherein the spring chamber also preferably a - remote nozzle - control chamber is formed (in particular In this case, the "Machined Spring" directly against the fuel gas nozzle valve member - a closing force on this exercising - urged, in preferred embodiments, for example indirectly via a stilt element. Especially in embodiments in which the "Machined Spring" is directly against the fuel gas nozzle valve member in Appendix, due to the simple feasibility of "Machined Springs" with fully planar and level equal · investment area improved power distribution and support against wire-based spiral springs can be achieved t ,
Bei Ausführungsformen mit Stelzenelement kann dieses mit einem z.B. bolzen- oder stiftförmigen Abschnitt inmitten bzw. innerhalb des umwundenen Raums bzw. innerhalb der Windungen der „Machined Spring" aufgenom en bzw. angeordnet sein, insbesondere an den Windungen geführt (mithin ein Ausknicken der„Machined Spring" zuverlässig vermeidend), wobei das Stelzenelement düsennah zum Beispiel ferner einen Federteller aufweist, gegen welchen die„Maschined spring" einenends abgestützt bzw. gedrängt ist. Hierbei kann ein (kurzer) Eingriffsabschnitt bzw. Fortsatz des Stelzenelements seitens des Federtellers sodann zu Beispiel gegen das Brenngas- Düsenventilglied gedrängt sein (gegen eine düsenferne Stirnfläche desselben). Düsenfem ist dieIn embodiments with a stilt element, this may be provided with a e.g. bolt or pin-shaped section in the middle of or within the bound space or within the windings of the "Machined Spring" aufgenom or arranged, in particular guided on the turns (thus reliably avoiding buckling of the "Machined Spring"), wherein the stilt element Close to the nozzle, for example, further comprises a spring plate, against which the "machine spring" is supported at one end, whereby a (short) engagement section or extension of the stilt element on the side of the spring plate can be urged towards the fuel gas nozzle valve member (against a fuel nozzle member) nozzle-remote end face of the same.) Düsenfem is the
„Machined Spring" z.B. gegen eine Stirnseite des Federraums in Anlage bzw. dagegen abgestützt, bevorzugt z.B. gegen ein Einstellelement zwischen Federende und Federraum-Stimseite, mit welchem Einstellelement bedarfsweise eine Vorspannung gegen das Brenngas-Düsenventilglied einstellbar ist. Ein solches Einstellelement ist vorzugsweise eine Scheibe, z.B. eine Loch- bzw. Ringscheibe, wobei die Einstellung vorteilhaft einfach über Wahl der Dicke des Einstellelements erfolgen kann. "Machined Spring" eg against an end face of the spring chamber in abutment or supported against it, preferably against an adjustment between the spring end and spring chamber end face, with which adjustment element, if necessary, a bias against the fuel gas nozzle valve member is adjustable , For example, a perforated or annular disc, the adjustment can advantageously be made simply by choosing the thickness of the adjustment.
Mit der Erfindung gelingt es, die Mederhalteanordnung gegenüber vorbekannten Niederhalteanordnungen mit drahtbasierter Spiralfeder - insbesondere wie eingangs erörtert - deutlich bauraum verkl einert aus führen zu können, einhergehend mit dem V or t eil , den F ederraum ni cht länger als Brenngas-Durchgangsspeicher - vormals dem ausgeprägten Platzmangel (im Bereich oberhalb des Düsenkörpers) geschuldet - ausführen zu müssen, sondern die Brcnngas-(Hochdruck- ) Versorgungsleitungen - nun entsprechend größer dimensionierbar, insoweit z.B. ebenfalls mit Zwischenspeicherfunktionalität - direkt bzw. ohne eigens gebildeten Zwischenspeicher im Inj ektorgehäuse bis an die Düsenanordnungen bzw. einen vorgelagerten Düsenraum führen zu können. Hierdurch kann wiederum die vormals nötige Sperrfluiddichtung an der Niederhalteanordnung bzw. dem Stelzenelement vorteilhaft entfallen, so dass der Sperrfluideintrag in das Brenngas ebenfalls in beabsichtigter Weise vermieden ist. Daneben entfallen aber auch unbeabsichtigte V erwirbelungen im Brenngas-V ersorgungspfad zur Düsen anordnung aufgrund dessen, dass dieser nicht länger über den Federraum (Brenngas-Zwischenspeicher) geführt zu werden braucht. With the invention it is possible, the Mederhalteanordnung compared to prior art hold-down arrangements with wire-based coil spring - especially as discussed above - clearly verkl space from led to be able to lead, along with the front door, the F ederraum ni cht longer than fuel gas passage memory - formerly pronounced lack of space (in the area above the nozzle body) owed - to perform, but the Brcnngas- (high-pressure) supply lines - now correspondingly larger dimensions, so far, for example, also with cache functionality - directly or without specially formed cache in Inj ector housing to be able to lead to the nozzle arrangements or an upstream nozzle chamber. In this way, in turn, the previously required barrier fluid seal on the hold-down arrangement or the stilt element can advantageously be dispensed with, so that the barrier fluid entry into the fuel gas is likewise avoided in the intended manner. In addition, but also accounts for unintentional V vortices in the fuel gas supply path to the nozzle arrangement due to the fact that this no longer needs to be performed on the spring chamber (fuel gas buffer).
In der Gesamtschau wiegen die Vorteile, die mit den„Machined Springs" einhergehen, die deutlich höheren Kosten derselben - an sich unerwartet - ohne weiteres auf. Bei vorteilhaften Ausführungsformen kann eine jeweilige„Machined Spring" eine mehrgängige, z.B. zweigängige oder dreigängige Feder sein, -bei welcher die Federkraft nochmals weiter vergleichmäßigt parallel zur Mittelachse der Feder verteilt werden kann. In der Folge wird die Kompression oder die Ausdehnung noch präziser (axial) parallel umgesetzt (d.h. mit zunehmender Anzahl der Gänge). Hiermit kann z.B. ein federinnen geführtes Bolzen- oder Stiftelement auch entfallen. Overall, the benefits associated with "machined springs" easily outweigh the significantly higher costs of the same-in itself unexpectedly.) In advantageous embodiments, a particular "machined spring" may be multi-course, e.g. be zweigängige or three-pronged spring, -bei which the spring force can be distributed even more evenly parallel to the central axis of the spring. As a result, the compression or expansion is translated more precisely (axially) in parallel (i.e., as the number of gears increases). This may be e.g. a spring-guided bolt or pin element also eliminated.
Im Rahmen bevorzugter Ausführungsformen des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors ist ein jeweiliger Federraum sämtlich in einer Zwischenplatte des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors gebildet, insbesondere als Sackloch bzw. -bohrung, weiterhin insbesondere mit Korrespondenzabmessungen in Bezug auf die je darin aufgenommene„Machined Spring", so dass diese radial außen führbar ist und weiterhin vorteilhaft ein etwaiges Ausknicken (radial nach außen) auch hierdurch wirksam vermieden ist. Dadurch, dass der Federraum mit einer solchen Ausgestaltung unaufwändig von einer Stirnseite in die Zwischenplatte (oder alternativ ein davon verschiedenes Gehäuseelement des Dual-Fuel- Kraftstoffinj ektors) arbeitbar ist, ist auch die Herstellung der Niederhalteanordnung äußerst einfach. Insbesondere im Rahmen einer wie vorstehend ausgestalteten Niederhalteanordnung ist vorgesehen, dass das jeweilige Brenngas-Düsenventilglied sämtlich in einem Dosenkörper des Dual-Fuel- Kraftstoffmj ektors aufgenommen ist, und der Düsenkörper hierbei vorzugsweise mittels der Zwischenplatte gedeckelt ist. Hierbei ist in den Düsenkörper bevorzugt sowohl die Korrespondenzaufnahme für ein jeweiliges Brenngas-Düsenventilglied als auch der (düsenfeme) Zylinderwandabschnitt zur Bildung der Steuerräume und zur Aufnahme des Kolbenabschnitts gearbeitet (insbesondere als Bohrung), insbesondere je ebenfalls von einer (düsenfernen) Stirnseite (gegen welche die Zwischenplatte zur deckelnden Anlage vorgesehen ist). Insoweit kann auch die Hubsteueranordnung auf einfache Weise durch Zusammenfugen von Zwischenplatte und Düsenkörper komplettiert werden, vorzugsweise derart, dass der Federraum im Zuge des Zusammenfügens mit einem Steuerraumteil des düsenfemen Steuerraums vorzugsweise ein gemeinsames Volumen bildet. In the context of preferred embodiments of the dual-fuel fuel injector, a respective spring chamber is all formed in an intermediate plate of the dual-fuel fuel injector, in particular as a blind hole or bore, furthermore in particular with correspondence dimensions in relation to the "Machined Spring" ever received therein, so that this can be guided radially on the outside and furthermore advantageously any buckling (radially outwards) is also effectively avoided thereby. In particular, in the context of a hold-down arrangement designed as above, it is provided that the respective fuel gas nozzle valve member is all received in a can body of the dual-fuel fuel injector St, and the nozzle body in this case is preferably capped by means of the intermediate plate. In this case, in the nozzle body preferably both the correspondence recording for a respective fuel gas nozzle valve member and the (nozzle-like) cylinder wall section to form the control chambers and receiving the piston section worked (in particular as a bore), in particular depending also from a (nozzle remote) end face (against which the intermediate plate is provided for covering the system). In that regard, the Hubsteueranordnung in a simple manner by Zusammenfugen of intermediate plate and Nozzle body are completed, preferably in such a way that the spring chamber preferably forms a common volume in the course of assembly with a control chamber part of the nozzle-shaped control chamber.
Vorgeschlagen wird letztlich auch eine Brennkraftmaschine, insbesondere der Hubkolbenbauart, welcher wenigstens einen wie oben erörterten Dual-Fuel-Kraftstoffinj ektor aufweist. Finally, an internal combustion engine is also proposed, in particular the reciprocating type, which has at least one dual-fuel fuel injector as discussed above.
Weitere M erkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in verschiedener Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawings, the essential details of the invention show, and from the claims. The individual features may be implemented individually for themselves or for a plurality of different combinations in a variant of the invention.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 exemplarisch und schematisch eine teil geschnittene und abgebrochene Ansicht eines gattungsgemäßen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors nach dem Stand der Technik. Fig. 1 by way of example and schematically a partially sectioned and broken view of a generic dual-fuel fuel injector according to the prior art.
Fig. 2 exemplarisch und schematisch eine teilgeschnittene und abgebrochene Ansicht eines Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors gemäß einer bevorzugten Aus führungsform der Erfindung. Fig. 2 shows an example and schematically a partially sectioned and broken view of a dual-fuel fuel injector according to a preferred embodiment of the invention.
Fig. 3 exemplarisch und schematisch eine Detailansicht eines Details aus Fig.2, fokussiert auf die„Mach in ed Spring". 3 shows by way of example and schematically a detailed view of a detail from FIG. 2, focused on the "Mach in ed Spring".
Fig. 4 exemplarisch und schematisch eine Ansicht einer Zwischenplatte des Dual-4 shows an example and schematically a view of an intermediate plate of the dual
Fuel-Kraftstoffinjektors gemäß Fig. 2. Fuel fuel injector according to FIG. 2.
In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bczugszcichcn Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion. Elemente aus dem Stand der Technik sind mit gestrichenen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt einen Dual-Fuel-Kraftstoffmjektor G nach dem Stand der Technik. Der Dual- Fuel-Kraftstoffinjektor G weist einen Düsenkörper 3' auf, in welchem eine Anzahl Brenngasdüsenventilglieder 5' (nur ein Brenngas-Düsenventilglied 5' ist dargestellt) axial hubverschieblich aufgenommen und geführt sind. Ein Endabschnitt des jeweiligen Brenngas- Düsenventilglieds 5 ist als Kolbenabschnitt T ausgeführt, wobei der Kolbenabschnitt 7' zwei Steuerräume 9’, 1 G einer jeweiligen (dem Brenngas-Düsenventilglied 5’ zugeordneten) Hubsteueranordnung 13' des Dual -Fuel-Kraftstoffinj ektors G, welche nach dem Prinzip des doppeltwirkenden Zylinders arbeitet, volumenvariabel voneinander abteilt. An einen jeweiligen Steuerraum 9', 1 G ist hierbei eine Steuerleitung 15', 17' geführt, welche Steuerleitungen 15', 17' weiterhin je über ein Umschaltventil 19' entweder mit einer Drucksenke 2G oder einer Druckquelle 23' verbindbar sind (die Steuerleitungen 15', 17' der Mehrzahl vonIn the following description and drawings, the same reference numerals correspond to elements of like or comparable function. Elements of the prior art are provided with primed reference numerals. Fig. 1 shows a dual-fuel Kraftstoffmjektor G according to the prior art. The dual-fuel fuel injector G has a nozzle body 3 ', in which a number Brenngasdüsenventilglieder 5' (only one fuel gas nozzle valve member 5 'is shown) are received and guided axially displaceable stroke. An end portion of the respective fuel gas nozzle valve member 5 is designed as a piston portion T, the piston portion 7 'two control chambers 9', 1 G of a respective (the fuel gas nozzle valve member 5 'associated) Hubsteueranordnung 13' of the dual-fuel Kraftstoffinj ector G, which operates on the principle of the double-acting cylinder, dividing volume variable from each other. To a respective control chamber 9 ', 1 G is in this case a control line 15', 17 'out, which control lines 15', 17 'further via a switching valve 19' either with a pressure sink 2G or a pressure source 23 'are connectable (the control lines 15th ', 17' of the plurality of
Hubsteueranordnungen 13' können z.B. zusammengeführt sein, z.B. an ein einziges Umschaltventil 19'). Lift control assemblies 13 'may be e.g. be merged, e.g. to a single switching valve 19 ').
Über die Druckquelle 23' - eines Kraftstoffeinspritzsystems - ist hochdruckbeaufschlagtes Steuerfluid an einen jeweiligen - ventilstellungsabhängig - belastbar angebundenen Steuerraum 9' bzw. 1 G versorgbar, an die Drucksenke 2G (Niederdruck) ist Steuerfluid aus dem je - ventilstellungsabhängig - entlastbar angebundenen Steuerraum l l' bzw. 9' absteuerbar. Mit dieser Hubsteueranordnung 13' kann - in Abhängigkeit der Stellung des Umschaltventils 19' - ein Steuerraum 9' bzw. 1 1 ' belastet werden, der andere l l' bzw. 9' hierbei entlastet und umgekehrt, mithin das Brenngas-Düsenventilglied 5' in Offen- oder Schließstellung gesteuert werden, By means of the pressure source 23 '- a fuel injection system - control fluid subjected to high pressure can be supplied to a respective control chamber 9' or 1 G connected to a valve position dependent, control fluid is supplied to the pressure sink 2G (low pressure) from the control chamber 11 'respectively connected to the valve position dependent relieving pressure 9 'deductible. With this Hubsteueranordnung 13 'can - depending on the position of the switching valve 19' - a control chamber 9 'or 1 1' are charged, the other ll 'or 9' this relieved and vice versa, thus the fuel gas nozzle valve member 5 'in open be controlled or closed position,
Der Dual-Fuel-Kraftstoffmjektor G nach dem Stand der Technik umfasst weiterhin eine Niederhalteanordnung 25' (je Brenngas-Düsenventilglied 5'), über welche das Brenngas- Düsenventilglied 5' mit einer Schließkraft (Pfeilrichtung Pfeil L') belastet ward. Die Niederhalteanordnung 25' ist mittels eines Stelzenelements 27' gebildet, welches eineThe dual-fuel fuel injector G according to the prior art further comprises a hold-down assembly 25 '(per fuel gas nozzle valve member 5'), via which the fuel gas nozzle valve member 5 'with a closing force (arrow arrow L') was charged. The hold-down arrangement 25 'is formed by means of a stilt element 27', which is a
Zwischenplatte 29', düsenfem am Düsenkörper 3' angeordnet, mit einem bolzenförmigen Abschnitt 3 G durchtritt, welcher hierbei in einer Korrespondenzaufnahme (Axialbohrung) der Zwischenplatte 29' geführt ist. Intermediate plate 29 ', nozzle-shaped arranged on the nozzle body 3', with a bolt-shaped portion 3 G passes, which in this case in a correspondence recording (axial bore) of the intermediate plate 29 'is guided.
Ein Federteller 33' des Stelzenelements 27' ist in einem Federraum 35' aufgenommen, welcher an die Zwischenplatte 29' angrenzend in einem weiteren, düsenfemeren Gehäuseelement 37' des Dual -Fuel-Kraftstoffmj ektors G gebildet ist. Der F ederraum 35 ' fungiert hierbei gleichzeitig als Brenngas-Zwischenspeicher bzw. Durchgangsspeicher, wozu einenends (düsenfem) eine Brenngas-Versorgungsleitung 39’ (Hochdruck) an den Zwischenspeicher (Federraum 35') fuhrt, andemends (düsennah) ein Abschnitt 39a' der Brenngas-Versorgungsleitung 39’ ausgehend vom Zwischenspeicher weiter an einen Düsenraum 4G (in Fig. 1 nicht explizit dargestellt) führt. A spring plate 33 'of the stilt element 27' is accommodated in a spring chamber 35 'which adjoins the intermediate plate 29' in another, nozzle-denser housing element 37 '. of the dual-fuel fuel injector G is formed. The fuel space 35 'in this case acts simultaneously as a fuel gas buffer or transit storage, for which at one end (nozzle) a fuel gas supply line 39' (high pressure) leads to the buffer (spring chamber 35 '), and at the end (near the nozzle) a portion 39a' of the fuel gas Supply line 39 ', starting from the buffer to a nozzle space 4G (in Fig. 1 is not explicitly shown) leads.
Im Federraum 35’ bzw. Brenngas-Zwischenspeicher ist weiterhin eine Druckfeder 43’ aufgenommen, mittels welcher die Schließkraft A’ - mittelbar über das Stelzenelement 27' - auf das Brenngas-Düsenventilglied 5' ausgeübt wird. Hierbei ist die Druckfeder 43'einenends gegen die düsenferne Stirnseite 45' des Federraums 35'gedrängt, andemends gegen den Federteller 33'. Die Druckfeder 43' ist als drahtbasierte Spiralfeder bzw. Drahtfeder ausgestaltet und baut ersichtlich relativ lang, d.h. mit einer Abmessung LI (vorliegend bezogen auf den gezeigten Schließzustand des Brenngas-Düsenventilglieds 5'). Aufgrund der erheblichen Abmessung der Spiralfeder 43' ist deren Unterbringung in der Zwischenplatte 29' verunmöglicht, so dass das Brenngas - dem somit erheblich beengtem Bauraum geschuldet - notgedrungen durch den Federraum 35’ geführt werden muss. In der Folge wird eine Sperrfluiddichtung 47' am Stelzendement 27' in der Zwischenplatte 29' erforderlich, aus welcher jedoch ein unbeabsichtigter Sperrfluideintrag (via den Kriechspalt entlang der Stelzenf hrung) in das Brenngas (im Federraum 35') resultiert. Weiterhin kommt es mit dieser Lösung zu unbeabsichtigten Verwirbelungen im Brenngas-Zwischenspeicher (Federraum 35'), insbesondere den Windungen der Spiralfeder 43' geschuldet, so dass die beabsichtigte homogene Anströmung der stromabwärtigen Düsenöffnungen 49’ (in Fig. 1 nicht explizit veranschaulicht) nicht gewährleistet ist. In the spring chamber 35 'or fuel gas buffer is further a compression spring 43' is added, by means of which the closing force A '- indirectly via the stilt element 27' - on the fuel gas nozzle valve member 5 'is exercised. In this case, the compression spring 43 'at one end against the nozzle-distant end face 45' of the spring chamber 35 'urged, andemends against the spring plate 33'. The compression spring 43 'is designed as a wire-based spiral spring or wire spring and builds obviously relatively long, i. with a dimension LI (in the present case referred to the closed state of the fuel gas nozzle valve member 5 'shown). Due to the considerable size of the coil spring 43 'whose placement in the intermediate plate 29' made impossible, so that the fuel gas - the thus considerably cramped space owed - forced by the spring chamber 35 'must be performed. As a result, a barrier fluid seal 47 'on Stelzendement 27' in the intermediate plate 29 'is required, but from which an unintentional Sperrfluideintrag (via the Kriechspalt along the Stelzenf leadership) in the fuel gas (in the spring chamber 35') results. Furthermore, it comes with this solution to unintentional turbulence in the fuel gas buffer (spring chamber 35 '), in particular the turns of the coil spring 43' owed, so that the intended homogeneous flow of the downstream nozzle openings 49 '(not explicitly illustrated in Fig. 1) is not guaranteed is.
Fig. 2 zeigt nunmehr in einer abgebrochenen und teilgeschnittenen Ansicht einen Dual-Fuel- Kraftstoffinjektor 1 gemäß der Erfindung. Wie im oben erörterten Stand der Technik weist der Dual-Fuel-Kraftstoffmjektor 1 eine Anzahl von hubsteuerbaren Brenngas-Düsenventilgliedem 5 auf, allgemein wenigstens ein Brenngas-Düsenventilglied 5, vorzugsweise drei oder mehrFig. 2 now shows in a broken and partially sectional view of a dual-fuel fuel injector 1 according to the invention. As in the prior art discussed above, the dual-fuel fuel injector 1 has a number of lift-controllable fuel gas nozzle valve members 5, generally at least one fuel gas nozzle valve member 5, preferably three or more
Brenngas-Düsenventilglieder 5, welche insbesondere je als Brenngas-Düsennadel bereitgestellt sind. Einem jedem Brenngas-Düsenventilglied 5 ist wenigstens eine Düsenöffnung 49 einer Düsenanordnung 51 des Dual-Fuel-Kraftstoffinj ektors 1 zugeordnet, welche via das jeweiligeFuel gas nozzle valve members 5, which are each provided in particular as a fuel gas nozzle needle. Each fuel gas nozzle valve member 5 is associated with at least one nozzle opening 49 of a nozzle assembly 51 of the dual-fuel Kraftstoffinj ector 1, which via the respective
Brcnngas-Düscnvcntil glicd 5 selektiv auf- und zustcucrbar ist (in Abhängigkeit einer Hubstcllung desselben). Bevorzugt sind die Düsenöffnungen 49 der Düsenanordnung 51 so angeordnet, dass eine möglichst gute 360°-Abdeckung im Rahmen einer Ausdüsung erzielbar ist. Aufgenomrnen und geführt ist ein jeweiliges Brenngas-Düsenventilglied 5 in einerBrine gas düscnvctil glicd 5 selectively auf- and is zucucrbar (depending on a Hubstcllung same). Preferably, the nozzle openings 49 of the nozzle arrangement 51 are arranged so that the best possible 360 ° cover can be achieved within the scope of an ejection. Aufgenomrnen and led is a respective fuel gas nozzle valve member 5 in one
Korrespondenzaufiiahme 53 in einem Düsenkörper 3 des Dual-Fuel-Kraftstoffmjektors 1, ausgeführt vorzugsweise als Axialbohrung. Bei dem veranschaulichten Dual-Fuel- Kraftstoffmjektor 1 umgeben die Brenngas-Düsenventilglieder 5 z.B. ferner ein -zentral im Düsenkörper 3 an geordnetes -Flüssigkraftstoff-Düsenventilglied 55, z.B. in einer Dreiecksformation bzw. entlang einer Kreislinie (in Umfangsrichtung betrachtet) um dasselbe. Das Flüssigkraftstoff-Düsenventilglied 55 ist hierbei unabhängig von den Brenngas-Düsenventilgliedem 5 steuerbar, Correspondence receptacle 53 in a nozzle body 3 of the dual-fuel fuel injector 1, preferably designed as an axial bore. In the illustrated dual-fuel fuel injector 1, the fuel gas nozzle valve members 5 surround, e.g. further, centrally in the nozzle body 3 to ordered liquid fuel nozzle valve member 55, e.g. in a triangular formation or along a circular line (viewed in the circumferential direction) about the same. The liquid fuel nozzle valve member 55 is hereby controllable independently of the fuel gas nozzle valve members 5,
z.B. indirekt hydraulisch über eine Steueranordnung mit einem Pilotventil (nicht dargestellt), einem Steuerraum 57 (umfassend weiterhin eine Nadelführungshülse 59 und eine Düsenfedere.g. indirectly hydraulically via a control arrangement with a pilot valve (not shown), a control chamber 57 (further comprising a needle guide sleeve 59 and a nozzle spring
61). 61).
Der Dual-Fuel-Kraftstoffmjektor 1 umfasst weiterhin eine Hubsteueranordnung 13 je Brenngas-Düsenventilglied 5, welche Hubsteueranordnung 13 hydraulisch nach dem Prinzip eines doppeltwirkenden Zylinders arbeitet, insbesondere wie oben für den Stand der Technik erläutert. Hierbei bildet ein düsenfemer Endabschnitt eines jeweiligen Brenngas- Düsenventilglieds 5 einen (als Kolben wirkenden) Kolbenabschnitt 7 der Hubsteueranordnung 13, welcher einen düsenfemeren Steuerraum 9 und einen düsennäheren Steuerraum 11 je ebenfalls der Hubsteueranordnung 13, volumenvariabel von einander abteilt. An jeden Steuerraum 9, 11 führt je eine Steuerleitung 15 bzw. 17, welche - wie im Stand der Technik - an ein Umschaltventil gemäß 19' (Servo- bzw. Pilotventil), insbesondere ein 4/2-Wege-Ventil (in Fig. 2 nicht dargestellt), für die wechselweise Be- und Endlastung mit einer Druckquelle 23' (druckbeaufschlagtes Steuerfluid) oder einer Drucksenke 2G (Leckageseite bzw. Niederdmckseite) anbindbar ist. Das Umschaltventil kann vorzugsweise Teil des Dual-Fuel- Kraftstoffmjektors 1 oder auch davon separat, z.B. extern angeordnet sein. The dual-fuel fuel injector 1 further comprises a Hubsteueranordnung 13 per fuel gas nozzle valve member 5, which Hubsteueranordnung 13 operates hydraulically on the principle of a double-acting cylinder, in particular as explained above for the prior art. In this case, a nozzle-shaped end section of a respective fuel gas nozzle valve member 5 forms a piston section 7 of the stroke control arrangement 13 (which acts as a piston) which divides a nozzle-far control chamber 9 and a control chamber 11 closer to the nozzle, likewise each of the stroke control arrangement 13, from one another. To each control chamber 9, 11 each carries a control line 15 and 17, which - as in the prior art - to a switching valve according to 19 '(servo or pilot valve), in particular a 4/2-way valve (in FIG. 2), for which alternately loading and unloading with a pressure source 23 '(pressurized control fluid) or a pressure sink 2G (leakage side or Niederdmckseite) is connectable. The switching valve may preferably be part of the dual-fuel fuel injector 1 or else separate therefrom, e.g. be arranged externally.
Der Dual-Fuel-Kraftstoffmjektor 1 weist, wie Fig. 2 dies veranschaulicht, wie im Stand der Technik ebenfalls eine Niederhalteanordnung 25 je Brenngas-Düsenventilglied 5 auf, wobei - im Unterschied zum Stand der Technik - die jeweilige Niederhalteanordnung 25 nunmehr jedoch eine„Machincd Spring" 63 aufweist, d.h. als Druckfcdcr ausgeführt, mittels welcher die jeweilige Niederhalteanordnung 25 ein jeweiliges Brenngas-Düsenventilglied 5 in Schließrichtung (Pfeilrichtung Pfeil A) belastet. Insoweit ist bei dem Dual-Fuel- Kraftstoffinjektor 1 nach der Erfindung ein jeweiliges Brenngas-Düsenventilglied 5 über je eine NiederhaIteanordnung 25 mit einer„Machined Spring" 63 in Schließrichtung A belastet. The dual-fuel fuel injector 1 has, as Fig. 2 illustrates this, as in the prior art also a hold-down assembly 25 per fuel gas nozzle valve member 5, wherein - in contrast to the prior art - the respective hold-down assembly 25 now, however, a "Machincd Spring "63, ie executed as Druckfcdcr, by means of which the respective hold-down assembly 25, a respective fuel gas nozzle valve member 5 in the closing direction (arrow A arrow) loaded in the extent that in the dual-fuel Fuel injector 1 according to the invention, a respective fuel gas nozzle valve member 5 via a NiederhaIteanordnung 25 loaded with a "Machined Spring" 63 in the closing direction A.
Die mit dem vorgeschlagenen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor 1 verwendeten „Machined Springs" 63 weisen gegenüber den bislang vorgesehenen drahtbasierten bzw. drahtgewundenenThe "Machined Springs" 63 used with the proposed dual-fuel fuel injector 1 have in comparison with the previously provided wire-based or wire-wound ones
Spiralfedern 43'- bei äquivalenter Schließkraftaufbringung - vorteilhaft kürzere Abmessung L2 auf (vorliegend bezogen auf den veranschaulichten Schließzustand des Brenngas- Düsenventilglieds 5), i.e. eine Längsabmessung L2, sodass sich - im gezeigten Schließzustand des Brenngas-Düsenventilglieds 5 - ein Längenverhältnis L2:L1 von etwa 0,66, i.e. eine Verkürzung um ein Drittel der vormaligen Federlange realisieren lässt (allgemein kann dieses Verhältnis in etwa auch für den entspannten Zustand der Federn 43' und 65 gelten). Coil springs 43'- with equivalent closing force application - advantageously shorter dimension L2 (referred to herein in the illustrated closed state of the fuel gas nozzle valve member 5), i.e. a longitudinal dimension L2, so that - in the closed state of the fuel gas nozzle valve member 5 shown - an aspect ratio L2: L1 of about 0.66, i.e. a reduction by one third of the former spring length can be realized (in general, this ratio can apply approximately to the relaxed state of the springs 43 'and 65).
Diese somit deutlich kürzeren „Machined Springs" 63 ermöglichen es nunmehr vorteilhaft, dieselben gänzlich in der Zwischenplatte 29 unterbringen zu können, so dass Bauraum für eine Brenngas-Versorgungsleitung 39 nun derart hinreichend zur Verfügung steht, dass das Brenngas nicht länger durch einen Federraum 35' wie im Stand der Technik geführt werden muss, sondern mit großzügig dimensionierten Brenngas-Versorgungsleitungen 39 bis an einen Düsenraum 41 bzw. zur Düsenanordnung 51 führbar ist. In der Folge sind auch die damit einhergehenden Nachteile, siehe oben beim Stand der Technik oder wie eingangs erläutert, vorteilhaft vermieden. These thus significantly shorter "Machined Springs" 63 now advantageously make it possible to accommodate the same completely in the intermediate plate 29, so that space for a fuel gas supply line 39 is now so sufficiently available that the fuel gas no longer by a spring chamber 35 ' As in the prior art must be performed, but with generously dimensioned fuel gas supply lines 39 to a nozzle chamber 41 and the nozzle assembly 51 is feasible.As a consequence, the associated disadvantages, see above in the prior art or as explained above , advantageously avoided.
Wie Figur 2 dies auch veranschaulicht, kann ein jeweiliger Federraum 35, in welchem eine „Machined Spring" 63 aufgenommen ist, als Korrespondenz-Hohlraum ausgestaltet sein, so dass die„Machined Spring" 63 - zumindest über einen Abschnitt - umfangsseitig fuhrbar, mithin ein Ausknicken hierdurch vermieden ist. Der jeweilige Federraum 35 ist vorzugsweise als Sackbohrung in der Zwischenplatte 29 gebildet, wobei die Sackbohrung so angeordnet ist, dass mit Zusammenfügen von Zwischenplatte 29 und Düsenkörper 3 die Sackbohrung bzw. der Federraum 35 koaxial mit der Aufnahme 53 des Brenngas-Düsenventilglieds 5 ausgerichtet ist. Hierbei können sodann der Federraum 35 und das düsenfeme Ende der Aufnahme 53 zusammen den düsenfemen Steuerraum 9 der Hubsteueranordnung 13 bilden, d.h. im Sinne eines zusammenhängenden Volumens. As FIG. 2 also illustrates, a respective spring space 35, in which a "machined spring" 63 is accommodated, can be designed as a correspondence cavity, so that the "machined spring" 63 can be guided on the circumference, at least over a section Buckling is thereby avoided. The respective spring chamber 35 is preferably formed as a blind bore in the intermediate plate 29, wherein the blind bore is arranged so that the blind bore or the spring chamber 35 is aligned coaxially with the receptacle 53 of the fuel gas nozzle valve member 5 with assembly of intermediate plate 29 and nozzle body 3. In this case, the spring chamber 35 and the nozzle-like end of the receptacle 53 can then together form the nozzle-like control chamber 9 of the Hubsteueranordnung 13, i. in the sense of a coherent volume.
Die Niederhalteanordnung 25 gemäß der in Fig. 2 veranschaulichten Ausgestaltung weist weiterhin ein Stelzenelement 27 auf, welches einen düsenfemeren, bolzen- bzw. stiftförmigen Abschnitt 65 aufweist, welcher innenseitig an den Windungen der„Machined Spring" 63 radial bzw. umfangsseitig in Anlage ist, so dass auch ein etwaiges Auknicken der„Machined Spring" 63 nach innen wirksam vermieden ist. Ein düsennaher Endabschnitt„der Machined Spring" 63 ist gegen einen Federteller 33 des Stelzenelements 27 gedrängt, woneben ein vom Federteller 33 hin zum Brenngas-Düsenventilglied 5 ragender Eingriffsabschnitt 67 des Stelzenelements 27 (in Form eines äußerst kurzen Fortsatzes) die mittels der„Machined S pring" 63 erzeugte Schließkraft auf das Brenngas-Düsenventilglied 5, d.h. an einem düsenfemen Endabschnitt desselben bzw. des Kolbenelements 7, auszuüben vermag. The hold-down arrangement 25 according to the embodiment illustrated in FIG. 2 furthermore has a stilt element 27 which has a nozzle-like, bolt-shaped or pin-shaped design Section 65, which on the inside of the turns of the "Machined Spring" 63 radially or peripherally in abutment, so that any Auknicken the "Machined Spring" 63 is effectively avoided inside. A nozzle-near end portion "the machined spring" 63 is urged against a spring plate 33 of the stilt member 27, woneben a from the spring plate 33 toward the fuel gas nozzle valve member 5 projecting engaging portion 67 of the stilt member 27 (in the form of an extremely short extension) by means of "Machined S pring "63 generated closing force on the fuel gas nozzle valve member 5, ie at a nozzle-end portion of the same or the piston member 7, can exercise.
Anhand von Flg. 3 werden nunmehr weitere Details des vorgeschlagenen Dual-Fuel- Kraftstoffmj ektors 1 noch näher erläutert. Based on Flg. 3, further details of the proposed dual-fuel Kraftstoffmj ector 1 will now be explained in more detail.
Wie Fig. 3 dies veranschaulicht, kann die aus dem Vollen gearbeitete, insbesondere spanabhebend aus dem Vollen gearbeitete Feder 63, d.h. die„Machined Spring" 63, vorteilhaft mit Anlageflächen 69 an dem düsenfemen und dem düsennäheren Ende ausgestaltet werden, d.h. an ihren axial entgegen gesetzten Anlageenden 69, welche sich je als Ringfläche vollumfänglich eben und niveaugleich erstrecken, so dass damit - im Gegensatz zu Spiralfeldem 43' - eine Abstützung, mithin auch eine Krafteinleitung, homogen überden gesamten Umfang der Feder 63 erfolgen kann. Mit Vorteil ist dies dahingehend, dass die Kraftverteilung somit parallel zur Mittelachse erfolgen kann, nicht jedoch ein Kippmoment durch eine punktuelle Krafteinleitung bewirkt wird, wie dies mit bis dato üblichen Spiralefedem 43' der Fall sein kann. Um die Präzision derParallelität noch zu erhöhen, kann die Feder 63 in Form der„Machined Spring" hierbei auch mit mehr als einem Gewindegang ausgeführt sein, d.h. mehrgängig. As FIG. 3 illustrates, the spring 63 made of solid, in particular machined out of the solid, ie. the "Machined Spring" 63 are advantageously configured with abutment surfaces 69 on the nozzle-side and the nozzle-near end, ie on their axially opposite abutment ends 69, which extend as a ring surface completely flat and level same, so that so - in contrast to Spiralfeldem 43 A support, and therefore also an introduction of force, can take place homogeneously over the entire circumference of the spring 63. This is advantageous in that the force distribution can thus take place parallel to the central axis, but not a tilting moment is caused by a selective application of force, as with FIG In order to increase the precision of parallelism, the spring 63 in the form of "machined spring" can also be designed with more than one thread, ie more accessible.
Wie dies ebenfalls durch die Figur 3 aufgezeigt ist, kann in den Federraum 35, insbesondere düsenfem in demselben, weiterhin ein Einstellelement 71 aufgenommen sein, zum Beispiel zwischen dem düsenfemen Ende der„Machined Spring" 63 und der benachbarten Stirnwand 45 des · Federraums. Das Einstellelement 71 kann eine Ringscheibe sein, wobei über die Wahl der Dicke derselben eine Vorspannkraft eingestellt wird, mithin die Schließkraft auf das Brenngas-Düsenventilglied 5in beabsichtigter Weisebeeinflusst werden kann. As also shown by FIG. 3, an adjusting element 71 can still be accommodated in the spring chamber 35, in particular in the nozzle, for example between the nozzle-end of the machined spring 63 and the adjacent end wall 45 of the spring chamber Adjusting element 71 may be an annular disc, wherein a selection of the thickness of the same a biasing force is set, therefore, the closing force on the fuel gas nozzle valve member 5in the intended manner can be influenced.
Fig. 3 zeigt daneben weiterhin das Anschlussende 73 der Steuerleitung 15 am düsenfernenFig. 3 also shows next to the terminal end 73 of the control line 15 at the nozzle remote
Steuerraum 9, welches nutformig an den Steuerraum 9 geführt sein kann, zum Beispiel als Nut in der Stirnseite des Düsenkörpers 3 gebildet und mittels der Zwischenplatte 29 gedeckelt sein kann (Zwischenplatte 29 und Düsenkörper 3 sind hierbei mit einer Spannmutter 75 verspannt, s. Fig. 2). Da im Rahmen der vorliegenden aufgezeigten Ausgestaltung, bei welcher der Steuerraum 9 mitsamt dem Federraum 35 gebildet ist, der Federraum 35 auch mit Steuerfluid beaufschlagt wird, kann die Wandung des Federraums 35 Ober zumindest einen Abschnitt eine axial verlaufende (z.B. nutformige) Vertiefung 77 aufweisen mittels welcher bet einem Öffnungshub des Brenngas-Düsenventilglieds 5 und damit einhergehender Volumenverringerung des diisenfemen Steuerraums 9 samt Federraum 35 das Steuerfluid aus dem Federraum 35 verdrängbar ist, i.e. über die daran kommunizierend angebundene Steuerleitung 15. Control chamber 9, which can be guided nutformig to the control chamber 9, for example as a groove in the Formed end face of the nozzle body 3 and can be capped by means of the intermediate plate 29 (intermediate plate 29 and nozzle body 3 are in this case clamped with a clamping nut 75, s. Fig. 2). As in the present embodiment shown, in which the control chamber 9 is formed together with the spring chamber 35, the spring chamber 35 is also acted upon with control fluid, the wall of the spring chamber 35 at least a portion above an axially extending (eg groove-shaped) recess 77 by means which bet an opening stroke of the fuel gas nozzle valve member 5 and concomitant reduction in volume of the diisenfemen control chamber 9 including the spring chamber 35, the control fluid from the spring chamber 35 is displaced, ie via the communicatively connected thereto control line 15th
Fig.4 veranschaulicht die Zwischenplatte 29 des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors 1 in einer Ansicht auf die düsennähere Seite bzw. Unterseite, wobei die Federräume 35 samt der in den Wandungen gebildeten, axial verlaufenden Vertiefungen 77 für die Verdrängung von Steuerfluid aufgezeigt sind. Ersichtlich ist bei dieser Ausgestaltung vorgesehen, je Federraum 35 zum Beispiel zwei Axialvertiefungen 77 zu bilden. Inmitten der Dreiecksformation der Federräume 35 sind weiterhin Abschnitte von Flüssigkraftstoff- Versorgungsleitungen 79 dargestellt, woneben nunmehr auch großzügig dimensionierte Brenngas- Versorgungsleitungen 39 abschnittsweise durch die Zwischenplatte 29 führbar sind, welche darin nun vorteilhaft unbeengt bildbar sind. Ebenfalls dargestellt sind z.B. Steuerleitungsabschnitte der Steuerleitungen 17 sowie durch die Zwischenplatte 29 geführte Abschnitte der Brenngas- Versorgungsleitungen 39. 4 illustrates the intermediate plate 29 of the dual-fuel fuel injector 1 in a view of the nozzle-near side or underside, wherein the spring chambers 35 are shown together with the formed in the walls, axially extending recesses 77 for the displacement of control fluid. It is seen in this embodiment, each spring chamber 35, for example, to form two axial recesses 77. In the midst of the triangular formation of the spring chambers 35 sections of liquid fuel supply lines 79 are further shown woneben now also generously dimensioned fuel gas supply lines 39 sections are feasible through the intermediate plate 29, which are now advantageously unobstructed bildbar. Also shown are, for example, control line sections of the control lines 17 and guided through the intermediate plate 29 sections of the fuel gas supply lines 39th
BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS
I, G Dual-Fuel-Kraftstoffmj ektor I, G dual fuel fuel injector
3, 3' Düsenkörper  3, 3 'nozzle body
5, 5' Brenngas-Düsenventilglied  5, 5 'fuel gas nozzle valve member
7, 7' Kolbenabschnitt  7, 7 'piston section
9, 9' Steuerraum (düsenfemer)  9, 9 'control room (nozzle-finned)
I I, 1 1' Steuerraum (düsennäher)  I I, 1 1 'Control room (closer to the nozzle)
13, 13' Hubsteueranordnung  13, 13 'Hubsteueranordnung
15, 15' Steuerleitung  15, 15 'control line
17, 17' Steuerleitung  17, 17 'control line
19' Umschaltventil  19 'diverter valve
2G Drucksenke  2G pressure sink
23' Druckquelle  23 'pressure source
25, 25' Niederhalteanordnung  25, 25 'hold-down arrangement
27, 27' Stelzenelement  27, 27 'stilts
29, 29' Zwischenplatte  29, 29 'intermediate plate
31 ' Bolzenförmiger Abschnitt  31 'Bolt-shaped section
33, 33’ Federteller  33, 33 'spring plate
35, 35' Federraum  35, 35 'spring chamber
37, 37' weiteres Gehäuseelement  37, 37 'further housing element
39, 39' Brenngasversorgungsleitung 39a, 39a' Abschnitt 41, 41' Düsenraum  39, 39 'fuel gas supply line 39a, 39a' section 41, 41 'nozzle space
43' drahtbasierte Druckfeder  43 'wire-based compression spring
45, 45' düsenfeme Stirnseite  45, 45 'nozzle-like front side
47' Sperrfluiddichtung  47 'barrier fluid seal
49, 49' Düsenöffnung  49, 49 'nozzle opening
51 Düsenanordnung  51 nozzle arrangement
53 Korrespondenzaufnahme  53 Correspondence admission
55 Flüssigkraftstoff-Düsenventilglied  55 liquid fuel nozzle valve member
57 Steuerraum  57 control room
59 Nadelführungshülse 61 Düsenfeder 59 Needle guide sleeve 61 nozzle spring
63 Machined Spring 63 Machined Spring
65 Bolzen- bzw. stiftförmiger Abschnitt 67 Eingriffsabschnitt  65 pin-shaped portion 67 engaging portion
69 Anlagefläche  69 contact surface
71 Einstelleelement 71 adjustment element
73 Anschlussende 73 connection end
75 Spannmutter 75 clamping nut
77 Vertiefung 77 deepening
79 Flüssigkraftstoff- Versorgungsleitung  79 Liquid fuel supply line
A, A' Schließkraftrichtung A, A 'closing force direction

Claims

Patentansprüche claims
1. Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor (1), aufweisend: 1. Dual Fuel Fuel Injector (1), comprising:
- wenigstens ein hubsteuerbares Brenngas-Düsenventilglied (5) für das selektive Auf- und Zusteuem von wenigstens einer Düsenöffnung (49) einer Düsenanordnung (51) des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors (1),  at least one stroke-controllable fuel gas nozzle valve member (5) for the selective opening and closing of at least one nozzle opening (49) of a nozzle arrangement (51) of the dual-fuel fuel injector (1),
- eine Hubsteueranordnung (13) je Brenngas-Düsenventilglied (5), welche Hubsteueranordnung (13) hydraulisch nach dem Prinzip eines doppeltwirkenden Zylinders arbeitet,  a Hubsteueranordnung (13) per fuel gas nozzle valve member (5), which Hubsteueranordnung (13) operates hydraulically according to the principle of a double-acting cylinder,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
- ein jeweiliges Brenngas-Düsenventilglied (5) über je eine Niederhalteanordnung (25) mit einer„Machined Spring" (63) in Schließrichtung (A) belastet ist. - A respective fuel gas nozzle valve member (5) via one hold-down assembly (25) with a "Machined Spring" (63) in the closing direction (A) is loaded.
2. Dual-Fuel-Kraftstoffmj ektor ( 1 ) nach Anspruch 1 , 2. dual-fuel fuel injector (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
- der Dual-Fuel-Kraftstoffmj ektor (1) eine Mehrzahl von über je eine Hubsteueranordnung (13) hubsteuerbaren Brenngas-Düsenventilgliedem (5) für das selektive Auf- und Zusteuem von Düsenöffhungen (49) einer zugeordneten Düsenanordnung (51) des Dual-Fuel-Kraftstoffinjektors (1) aufweist, wobei ein jeweiliges Brenngas-Düsenventilglied (5) über je eine Niederhalteanordnung (25) mit einer„Machined Spring" (63) in Schließrichtung (A) belastet ist. - The dual-fuel Kraftstoffmj ector (1) a plurality of each Hubsteueranordnung (13) hubsteuerbaren fuel gas Düsenventilgliedem (5) for the selective up and Zusteuem of Düsenöffhungen (49) an associated nozzle assembly (51) of the dual-fuel Fuel Injector (1), wherein a respective fuel gas nozzle valve member (5) via a respective hold-down assembly (25) with a "Machined Spring" (63) in the closing direction (A) is loaded.
3. Dual Fuel Kraftstoffinjektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3. Dual Fuel Fuel Injector (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit einem Federraum (35) der Niederhalteanordung (25), in welchem die „Machined Spring“ (63) aufgenommen ist, ein düsenfemer Steuerraum (9) der Hubsteuerandordnung (13) gebildet ist. characterized in that together with a spring chamber (35) of the hold-down assembly (25), in which the "Machined Spring" (63) is accommodated, a nozzle-rich control chamber (9) of the Hubsteuerandordnung (13) is formed.
4. Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 3, 4. dual-fuel fuel injector (1) according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
- der Federraum (35) sämtlich in einer Zwischenplatte (29) des Dual-Fuel- Kraftstoffmjektors (1) gebildet ist.  - The spring chamber (35) all in an intermediate plate (29) of the dual-fuel fuel injector (1) is formed.
5. Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor (1) nach Anspruch 4, 5. dual-fuel fuel injector (1) according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
- das jeweilige Brenngas-Düsenventilglied (5) sämtlich in einem Düsenkörper (3) des Dual-Fuel-Kraftstoffmjektors (1) aufgenommen ist, welcher mittels der Zwischenplatte (29) gedeckelt ist.  - The respective fuel gas nozzle valve member (5) all in a nozzle body (3) of the dual-fuel fuel injector (1) is accommodated, which by means of the intermediate plate (29) is capped.
6. Dual-Fuel-Kraftstoffinj ektor ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Dual-fuel fuel injector (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
- die jeweilige Niederhalteanordnung (25) ein Stelzenelement (27) aufweist, welches via die„Machined Spring" (63) eine Kraft in Schließrichtung (A) ausübend gegen einen düsenfemen Endabschnitt (7) des Brenngas-Düsenventilglieds (5) gedrängt ist.  - The respective hold-down assembly (25) has a Stelzenelement (27), which via the "Machined Spring" (63) a force in the closing direction (A) exercising against a nozzle end portion (7) of the fuel gas nozzle valve member (5) is urged.
7. Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, 7. Dual-fuel fuel injector (1) according to one of claims 2 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
- die Mehrzahl an Brenngas-Düsenventilgliedem (5) in Umfangsrichtung betrachtet mit Abstand voneinander entlang einer Kreislinie angeordnet sind, wobei diese eine zentrale Düsennadel (55) für die Ausbringung eines weiteren Brennstoffs umfängt.  - The plurality of fuel gas nozzle valve members (5) are arranged in the circumferential direction at a distance from each other along a circular line, which surrounds a central nozzle needle (55) for the application of another fuel.
8. Dual-Fual-Kraftstoffmj ektor ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. Dual-dual fuel injector (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
- eine jeweilige „Machined Spring" (63) eine eingängige, zweigängige oder mehrgängige Feder ist.  - A respective "Machined Spring" (63) is a catchy, zweigängige or mehrgängige spring.
9. Dual-Fuel-Kraftstoffinj ektor ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. Dual-fuel fuel injector (1) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
- die Schließkraft wenigstens einer„Machined Spring" (63) zusätzlich mit einem Einstellelement (71) eingestellt ist, über welches die „Machined Spring" (63) vorgespannt ist. - The closing force of at least one "Machined Spring" (63) is additionally set with an adjusting element (71), via which the "Machined Spring" (63) is biased.
10. Brennkraftmaschine, insbesondere mit einem Brenngas-Common-Rail-Einspritzsystem, dadurch gekennzeichnet, dass 10. internal combustion engine, in particular with a fuel gas common rail injection system, characterized in that
- die Brennkraftmaschine wenigstens einen Dual-Fuel-Kraftstoffinjektor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.  - The internal combustion engine comprises at least one dual-fuel fuel injector (1) according to one of the preceding claims.
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