WO2019138009A1 - Injector for metering gaseous fuel, gas injection system having such an injector, and method for operating said injector - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an injector for metering of gaseous fuel, as used, for example, to introduce gaseous fuels directly into egg nen combustion chamber of an internal combustion engine. Moreover, the invention relates to a Gaseinblassystem with such an injector and a procedural ren for operating such an injector.
- Injectors for introducing gaseous fuel directly into a combustion chamber of an internal combustion engine are known from the prior art, example, from DE 10 2015 209 134 Al.
- the injector has a longitudinally movably arranged in an injector nozzle needle, which cooperates with a nozzle seat for opening and closing a flow cross-section. Downstream of the flow cross-section, several injection openings are formed in the injector body, through which the gaseous fuel passes, so that it is optimally distributed into the combustion chamber.
- the hopefuldüsende gas is under a relatively high pressure of 300 to 500 bar, which causes correspondingly high forces on the nozzle needle in particular in the longitudinal direction.
- a servo-hydraulic principle is used to control the longitudinal movement of the nozzle needle.
- a control valve By a control valve, the pressure in the control room can vary, so that thus also acting in the closing direction hydraulic force on the Dü sennadel can be changed. This is a control possibility of Düsenna del given.
- the gaseous fuel is made available via a compressor and a high-pressure gas storage, with which the injector is connected.
- the system is designed to provide the maximum gas pressure, eg 500 bar.
- the maximum gas pressure eg 500 bar.
- the gas pressure must be lowered, which is most rapidly achieved by the fact that gas is returned from the high-pressure accumulator into the tank or is otherwise blown off.
- the injector for metering of gaseous fuel according to the invention has the advantage that it is an internal combustion engine with high efficiency operable, with different gas pressures can be gedüst in the combustion chamber without the gas pressure of the supply system must be lowered from.
- the injector on an injector in which a piston-shaped nozzle needle is arranged longitudinally displaceable, which cooperates with a sealing surface with a nozzle body formed in the injector to open and close a flow cross-section, can flow through the gaseous ger fuel an injection port.
- a control chamber is formed, which is bounded by the sealing surface facing away from the end face of the nozzle needle and which can be filled with a liquid medium, wherein in the control chamber an alternating fluid pressure is adjustable, wherein the pressure in the control chamber, a closing force in the direction of the sealing seat the nozzle needle is exercised.
- a counter-pressure chamber is out forms, which is filled with the liquid medium and which acts on a counter surface of the nozzle needle so that thereby a hydraulic force acting in the axial direction of the nozzle needle force is applied, which is directed opposite to the hydraulic force in the control chamber.
- the movement of the nozzle needle is done by the interplay of hydrauli's forces on the one hand in the control room and on the other hand in the counter-pressure chamber. If there is a relatively high pressure of the liquid medium, the opening forces are correspondingly high on the nozzle needle, since after a pressure drop in the control chamber, a high hydraulic pressure in the back pressure chamber acts on the nozzle needle.
- a large amount of gas can be introduced faster with the full gas pressure in the combustion chamber.
- the nozzle needle has an enlarged diameter portion, on which the end face is formed and limits the counter-pressure space with one of the end face opposite Ge gensynthesis.
- the counter-pressure space is formed in an advantageous manner as a ring space surrounding the nozzle needle, which can also be implemented in a simple manner by a corresponding shape of the injector body.
- control chamber can be filled with the liquid medium via an inlet throttle formed in the injector body.
- the nozzle needle is formed as a hollow needle having a longitudinal bore with a longitudinally displaceably arranged inside needle, the menwirkt together with a formed in the nozzle needle held Ren nozzle seat for releasing or closing an injection port.
- the additional nozzle needle also allows liquid fuel simultane- ously or offset in time to bring the gaseous fuel in the combustion chamber plin, wherein advantageously a pressure space is formed between the nozzle needle and the wall of the longitudinal bore, which is filled with the liquid medium, so that the liquid medium is ejected with the injection opening open by them.
- the liquid medium is advantageously a liquid fuel, which has two functions in the injector. On the one hand, it serves as fuel, which can be injected via the injector into the combustion chamber, and on the other hand as a hydraulic working medium for controlling the nozzle needle and the inner needle.
- the counterpressure space is hydraulically connected to the pressure chamber.
- the back pressure chamber can be filled in simp cher manner and also the pressure chamber, which is formed between the inner needle and the longitudinal bore, so that the injector structurally simple can be implemented.
- a high-pressure accumulator is provided, in which the liquid medium is held before, with which both the control chamber and the counter-pressure chamber is connected.
- the same high pressure source for the liquid medium can be used both for the injection and for the control of the nozzle needle or the inner needle.
- a reduction in pressure of the high-pressure accumulator for the liquid medium is relatively easy to do, since liquids are only slightly compressible, ie it must be controlled only a small amount in order to lower the pressure significantly. The energy losses due to such a pressure control are therefore low.
- Figure 1 shows a first embodiment of the invention
- Figure 2 shows a second embodiment also with schematic
- the injector has an injector body 1, in which a nozzle needle 2 is arranged to be longitudinally displaceable, wherein the nozzle needle 2 has a longitudinal axis 9 and is substantially piston-shaped.
- the nozzle needle 2 has at its end facing the combustion chamber a koni cal sealing surface 4, with which the nozzle needle 2 with a conical Nozzle seat 5 for opening and closing a flow cross-section together menwirkt that can be controlled between the sealing surface 4 and the nozzle seat 5.
- the nozzle needle 2 is surrounded by a gas space 3, which can be filled via a running in the injector body 1 supply bore 6 with gaseous fuel.
- a gas space 3 which can be filled via a running in the injector body 1 supply bore 6 with gaseous fuel.
- an annular groove 7 is formed in the nozzle needle 2, in which the gaseous fuel flows from the gas space 3, when it flows between the sealing surface 4 and the nozzle seat 5.
- more Eindüsö réelleen 8 are also formed, which are connected to the annular groove 7, so that the gaseous fuel from the annular groove 7 can be emptied through the injection opening 8.
- the annular groove 7 ensures that the gaseous fuel is evenly distributed to the injection openings 8.
- the nozzle needle 2 limits a control chamber 10 which is formed within the nozzle body 1 and radially outwardly of the nozzle body 1 and on the upper side in the drawing by a throttle plate 13 is limited.
- the control chamber 10 can be filled via a throttle to 14 with a liquid medium under a working pressure. Via an outlet throttle 15, the liquid medium can be removed from the control chamber 10, so that an alternating hydraulic pressure in the control chamber 10 is adjustable.
- the nozzle needle 2 has at its end facing away from the sealing surface 4 an enlarged diameter portion 102, on which the end face 32 is formed. Through the widened portion 102, an annular disk-shaped mating surface 33 is formed on the side of the widened portion 102 opposite the end face 32.
- the expanded diameter portion 102 defines a back pressure chamber 12 which is formed as an annulus and the nozzle needle 2 surrounds.
- the back pressure chamber 12 can also be filled with the liquid Medi, so that by the pressure in the back pressure chamber 12 a hyd raulische force is exerted on the nozzle needle 2, the hydraulic force of the control chamber 10 directed against the nozzle needle 2 is.
- a liquid tank 23 is present.
- the liquid medium is fed via a liquid line 26 to a pump 24, which compresses the liquid medium and transfers it via a second liquid.
- slide 26 'in a high-pressure accumulator 25 initiates, where the compressed liquid medium is kept.
- From the high-pressure accumulator 25 performs a pressure line 27, which branches in a first pressure line 27 'and a second pressure line 27 "ver, wherein the first pressure line 27' opens into the inlet bore 28 and thus the supply of the back pressure chamber 12, while the second pressure line 27 "opens into the inlet throttle 14 and thus filled the control chamber 10 with the liquid medium.
- the outlet throttle 15 is connected via a control valve 29 with a return line 30 which leads back into the liquid tank 23.
- the control valve 29 is formed as an example, electromagnetically actuated 2/2-way valve, so that the connection of the control chamber 10 via the outlet throttle 15 with the tank 23 can be opened electrically controlled or ge closed.
- the supply of the injector with the gaseous medium comprises a gas tank 17, from which via a first gas line 19 a gaseous fuel ei nem compressor 18 is supplied, which compresses the gaseous fuel to the not agile working pressure and a second gas line 19 'a gas pressure accumulator 20th feeds, where the compressed gaseous medium or the gaseous fuel is kept.
- the gas pressure accumulator 20 is connected via a high-pressure gas line 21 to the supply bore 6, so that thus the gas space 3 is filled with the compressed gaseous fuel.
- the operation of the injector is as follows: If gas under the full Eindüs pressure, as it is held in the gas pressure accumulator 20, a gedüst in the combustion chamber, so a high pressure of the liquid medium is required, with both the control chamber 10 and the back pressure chamber 12 are filled when the control valve 29 is closed. If an injection to be done, the control valve 29 is opened and the hydraulic pressure in the control chamber 10 decreases, as over the outlet throttle 15 more liquid medium from the control chamber 10 flows as flows in the same period on the inlet throttle 14. As a result of the still high hydraulic pressure in the counterpressure space 12, a high hydraulic opening force is exerted on the nozzle needle 2, so that it quickly moves away from the nozzle seat 5 and opens the flow cross section between the sealing surface 4 and the nozzle seat 5.
- the pressure in the hydraulic system is lowered, ie. in the high-pressure accumulator 25 is now at a lower hydraulic pressure.
- This can be done for example by throttling the pump 24 or by ab interviewedung a portion of the liquid medium, the compressed in the high-pressure accumulator 25 is applied. This reduces the hydraulic closing force, which is exerted by the pressure in the control chamber 10 on the nozzle needle 2, but the nozzle needle 2 remains closed, as well as the hydraulic back pressure in the back pressure chamber 12 decreases accordingly.
- the control valve 29 is opened, then decreases in turn as the hydraulic pressure in the control chamber 10, the hydraulic opening force in the back pressure chamber 12 but is now lower, so that the nozzle needle 2 is moved only comparatively slowly in the opening direction.
- the flow cross-section between the sealing surface 4 and the nozzle seat 5 remains small and thus throttles the gas flow, the injection openings 8 in the annular groove 7 and the A flows.
- the control valve 29 must be ge closed before the nozzle needle 2 moves out of the seat throttle range forth, ie the gas nozzle. from the stroke range in which a throttle gap is formed between the sealing surface 4 and the nozzle seat 5.
- the control valve can be repeatedly opened and closed during an injection, so that the injection via the injection openings 8 always cross-section with throttled flow occurs and thus with a lower effective gas pressure at the injection openings. 8
- the injector according to the invention thus enables injection with various NEN effective gas pressures.
- Each desired effective gas pressure is assigned a corresponding pressure of the liquid medium or a corresponding pressure range in order to achieve this desired gas pressure.
- chen by the nozzle needle is moved only so far that the required throttling of the gaseous fuel takes place. This correlation can be determined by experiments or simulation and deposited to control the injector for example in a corresponding control unit.
- FIG. 2 shows a second embodiment of the injector according to the invention is shown, wherein the same components with respect to the figure 1 are provided with the same reference numerals. A renewed explanation of the same compo nents is therefore omitted.
- This injector has over the Ausry tion of Figure 1 a modified nozzle needle, wherein the Düsenna del 2 is designed as a hollow needle with a longitudinal bore 35.
- a piston-shaped inner needle 38 is arranged longitudinally displaceable, wherein between the nozzle needle 38 and the wall of the longitudinal bore 35, a pressure chamber 36 is formed, which is filled with the liquid medium.
- a connecting bore 50 is formed in the nozzle needle 2, which connects the Ge gentikraum 12 with the pressure chamber 36.
- the nozzle needle 38 has at its combustion chamber end, an inner sealing surface 41, with the inner needle 38 with an inner nozzle seat 40 for opening and closing a Strö tion cross-section cooperates, through which the liquid fuel to several ren, formed in the nozzle needle 2 injection openings 42nd can flow.
- the inner needle 38 has on its side facing away from the inner sealing surface 41 an end face 44, with which the inner needle 38 defines an inner control chamber 43 which is filled with the liquid medium from the high-pressure accumulator 25 via egg ne inlet throttle 45. Via an outlet throttle 46, the inner STEU erraum 43 with the return line 30 is connected, said connection via a second control valve 48 leads, which in turn is designed as a 2/2-way valve and, for example, an electromagnetically operated valve. In the same way as the control chamber 10 so can the hydraulic pressure in the inner control chamber 43 by opening and closing the second control valve 48 SET len and thus control the longitudinal movement of the inner needle 38.
- the opening speed of Düsenna del 2 can be adjusted via the counterplay between the pressure in the control room 10 and in the back pressure chamber 12 and thus a corresponding seat throttling between the sealing surface 4 and the nozzle seat 5, which thus reduces the pressure of the gaseous fuel at the injection openings 8.
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Abstract
Description
Beschreibung description
Titel title
Injektor zur Dosierung von gasförmigem Kraftstoff, Gasein blassystem mit einem solchen Injektor und Verfahren zum Betreiben dieses Injektors Injector for metering gaseous fuel, gas blowing system with such an injector and method of operating this injector
Die Erfindung betrifft einen Injektor zur Dosierung von gasförmigem Kraftstoff, wie er beispielsweise Verwendung findet, um gasförmige Kraftstoffe direkt in ei nen Brennraum einer Brennkraftmaschine einzubringen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Gaseinblassystem mit einem solchen Injektor und ein Verfah ren zum Betreiben eines solchen Injektors. The invention relates to an injector for metering of gaseous fuel, as used, for example, to introduce gaseous fuels directly into egg nen combustion chamber of an internal combustion engine. Moreover, the invention relates to a Gaseinblassystem with such an injector and a procedural ren for operating such an injector.
Stand der Technik State of the art
Injektoren zur Einbringung von gasförmigem Kraftstoff direkt in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispiels weise aus der DE 10 2015 209 134 Al. Der Injektor weist eine in einem Injektor körper längsbeweglich angeordnete Düsennadel auf, die mit einem Düsensitz zum Öffnen und Schließen eines Strömungsquerschnitts zusammenwirkt. Dem Strömungsquerschnitt nachgeordnet sind im Injektorkörper mehrere Eindüsöff nungen ausgebildet, durch die der gasförmige Kraftstoff hindurchtritt, so dass er optimal verteilt in den Brennraum eingedüst wird. Das einzudüsende Gas steht dabei unter einem relativ hohen Druck von 300 bis 500 bar, was entsprechend hohe Kräfte auf die Düsennadel insbesondere auch in Längsrichtung bewirkt. Zur Steuerung der Längsbewegung der Düsennadel wird ein servo-hydraulisches Prinzip eingesetzt. Dazu begrenzt die Düsennadel mit ihrer den Eindüsöffnungen abgewandten Stirnseite einen Steuerraum, der mit einem flüssigen Medium, bei spielsweise einem flüssigen Kraftstoff, befüllbar ist, der unter einem Druck steht, der ähnlich hoch ist wie der Druck in den mit Gas gefüllten Bereichen des Injek tors. Durch ein Steuerventil lässt sich der Druck in dem Steuerraum variieren, so dass damit auch die in Schließrichtung wirkende hydraulische Kraft auf die Dü sennadel geändert werden kann. Damit ist eine Steuermöglichkeit der Düsenna del gegeben. Injectors for introducing gaseous fuel directly into a combustion chamber of an internal combustion engine are known from the prior art, example, from DE 10 2015 209 134 Al. The injector has a longitudinally movably arranged in an injector nozzle needle, which cooperates with a nozzle seat for opening and closing a flow cross-section. Downstream of the flow cross-section, several injection openings are formed in the injector body, through which the gaseous fuel passes, so that it is optimally distributed into the combustion chamber. The einzudüsende gas is under a relatively high pressure of 300 to 500 bar, which causes correspondingly high forces on the nozzle needle in particular in the longitudinal direction. To control the longitudinal movement of the nozzle needle, a servo-hydraulic principle is used. For this purpose, the nozzle needle with its injection ports facing away from the end face a control chamber which is filled with a liquid medium, for example a liquid fuel, which is under a pressure which is similar to the pressure in the gas-filled areas of the Injek sector , By a control valve, the pressure in the control room can vary, so that thus also acting in the closing direction hydraulic force on the Dü sennadel can be changed. This is a control possibility of Düsenna del given.
Der gasförmige Kraftstoff wird über einen Verdichter und einen Gashochdruck speicher zur Verfügung gestellt, mit dem der Injektor verbunden ist. Das System ist dabei darauf ausgelegt, den maximalen Gasdruck zur Verfügung zu stellen, also beispielsweise 500 bar. Je nach Lastpunkt der Brennkraftmaschine kann es jedoch auch erforderlich sein, einen niedrigeren Gasdruck in den Brennraum ein zubringen, beispielsweise im Leerlauf oder in einem Teillastbereich. Dazu muss bei den bisher bekannten Systemen der Gasdruck abgesenkt werden, was am schnellsten dadurch geschieht, dass Gas aus dem Hochdruckspeicher in den Tank zurückgeführt wird oder anderweitig abgeblasen wird. Da Gas gut kom- pressibel ist, muss eine relativ große Gasmenge aus dem Hochdruckspeicher abgeführt werden, die dort bereits verdichtet vorgehalten wird und die dann, wenn wieder der volle Eindüsdruck benötigt wird, mit viel Energieaufwand erneut komprimiert und dem Hochdruckspeicher zugeführt werden muss. Dies ist ener getisch ungünstig und beeinträchtigt den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine. The gaseous fuel is made available via a compressor and a high-pressure gas storage, with which the injector is connected. The system is designed to provide the maximum gas pressure, eg 500 bar. Depending on the load point of the internal combustion engine, however, it may also be necessary to bring a lower gas pressure into the combustion chamber, for example when idling or in a partial load range. For this purpose, in the systems known hitherto, the gas pressure must be lowered, which is most rapidly achieved by the fact that gas is returned from the high-pressure accumulator into the tank or is otherwise blown off. Since gas is very compressible, a relatively large amount of gas has to be removed from the high-pressure accumulator, which is already kept compacted there and then, when the full injection pressure is required again, must be re-compressed with a great deal of energy and fed to the high-pressure accumulator. This is unfavorable ener table and affects the efficiency of the internal combustion engine.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Der erfindungsgemäße Injektor zur Dosierung von gasförmigem Kraftstoff weist demgegenüber den Vorteil auf, dass damit eine Brennkraftmaschine mit hoher Effizienz betreibbar ist, wobei unterschiedliche Gasdrücke in den Brennraum ein gedüst werden können, ohne dass der Gasdruck des Versorgungssystems ab gesenkt werden muss. Dazu weist der Injektor einen Injektorkörper auf, in dem eine kolbenförmige Düsennadel längsverschiebbar angeordnet ist, die mit einer Dichtfläche mit einem im Injektorkörper ausgebildeten Düsensitz zum Öffnen und Verschließen eines Strömungsquerschnitts zusammenwirkt, durch den gasförmi ger Kraftstoff einer Eindüsöffnung Zuströmen kann. Im Injektorkörper ist weiterhin ein Steuerraum ausgebildet, der von der der Dichtfläche abgewandten Stirnseite der Düsennadel begrenzt wird und der mit einem flüssigen Medium befüllbar ist, wobei im Steuerraum ein wechselnder Flüssigkeitsdruck einstellbar ist, wobei durch den Druck im Steuerraum eine Schließkraft in Richtung des Dichtsitzes auf die Düsennadel ausgeübt wird. Im Injektorkörper ist ein Gegendruckraum ausge bildet, der mit dem flüssigen Medium befüllbar ist und der eine Gegenfläche der Düsennadel so beaufschlagt, dass dadurch eine hydraulische in axialer Richtung der Düsennadel wirkende Kraft ausgeübt wird, die der hydraulischen Kraft im Steuerraum entgegengerichtet ist. The injector for metering of gaseous fuel according to the invention has the advantage that it is an internal combustion engine with high efficiency operable, with different gas pressures can be gedüst in the combustion chamber without the gas pressure of the supply system must be lowered from. For this purpose, the injector on an injector, in which a piston-shaped nozzle needle is arranged longitudinally displaceable, which cooperates with a sealing surface with a nozzle body formed in the injector to open and close a flow cross-section, can flow through the gaseous ger fuel an injection port. In the injector further a control chamber is formed, which is bounded by the sealing surface facing away from the end face of the nozzle needle and which can be filled with a liquid medium, wherein in the control chamber an alternating fluid pressure is adjustable, wherein the pressure in the control chamber, a closing force in the direction of the sealing seat the nozzle needle is exercised. In the injector a counter-pressure chamber is out forms, which is filled with the liquid medium and which acts on a counter surface of the nozzle needle so that thereby a hydraulic force acting in the axial direction of the nozzle needle force is applied, which is directed opposite to the hydraulic force in the control chamber.
Die Bewegung der Düsennadel geschieht durch das Wechselspiel der hydrauli schen Kräfte einerseits im Steuerraum und andererseits im Gegendruckraum. Liegt ein relativ hoher Druck des flüssigen Mediums vor, so sind die Öffnungs kräfte auf die Düsennadel entsprechend hoch, da nach einer Druckabsenkung im Steuerraum ein hoher hydraulischer Druck im Gegendruckraum auf die Düsen nadel wirkt. Damit lässt sich die Düsennadel schnell bewegen, insbesondere lässt sie sich rasch aus dem Sitzdrosselbereich herausbewegen, also dem Be reich, in dem durch einen nur sehr kleinen Spalt zwischen dem Düsensitz und der Dichtfläche der Düsennadel eine Drosselstelle ausgebildet ist. Somit lässt sich schneller eine große Gasmenge mit dem vollen Gasdruck in den Brennraum einbringen. The movement of the nozzle needle is done by the interplay of hydrauli's forces on the one hand in the control room and on the other hand in the counter-pressure chamber. If there is a relatively high pressure of the liquid medium, the opening forces are correspondingly high on the nozzle needle, since after a pressure drop in the control chamber, a high hydraulic pressure in the back pressure chamber acts on the nozzle needle. This allows the nozzle needle to move quickly, in particular, it can be quickly move out of the seat throttle area, ie the Be rich, in which a throttle point is formed by a very small gap between the nozzle seat and the sealing surface of the nozzle needle. Thus, a large amount of gas can be introduced faster with the full gas pressure in the combustion chamber.
Wird der Druck des flüssigen Mediums, mit dem der Steuerraum und der Gegen druckraum geflutet ist, hingegen abgesenkt, so wirkt im Gegendruckraum eine entsprechend geringere hydraulische Öffnungskraft auf die Düsennadel. Wird der Druck im Steuerraum abgesenkt, so bewirken diese geringeren Kräfte eine ver gleichsweise langsame Bewegung der Düsennadel in Öffnungsrichtung. Damit ist es möglich, die Düsennadel relativ lange im Sitzdrosselbereich zu halten, d.h. dass die Öffnungsbewegung der Düsennadel rechtzeitig gestoppt wird und so ei nen Teilhub durchfährt, damit zwischen der Dichtfläche und dem Düsensitz eine Drosselstelle gebildet wird. An dieser Drosselstelle wird damit ein Teil des Gas drucks abgebaut, so dass an den Eindüsöffnungen ein geringerer Gasdruck an liegt als im Injektor zur Verfügung steht. Die Eindüsung des gasförmigen Kraft stoffs erfolgt mit einem geringeren Gasdruck, ohne dass eine Druckabsenkung im Gas-Versorgungssystems notwendig ist und damit nicht unnötig gasförmiger Kraftstoff entspannt oder abgeblasen werden muss. If the pressure of the liquid medium, with which the control chamber and the counter-pressure space is flooded, however, lowered, so acts in the back pressure chamber, a correspondingly lower hydraulic opening force on the nozzle needle. If the pressure in the control chamber is lowered, these lower forces cause a comparatively slow movement of the nozzle needle in the opening direction. This makes it possible to keep the nozzle needle relatively long in the seat throttle area, i. that the opening movement of the nozzle needle is stopped in time and so egg nen partial stroke passes through, so that a throttle point is formed between the sealing surface and the nozzle seat. At this throttle point so that part of the gas pressure is reduced, so that at the injection openings a lower gas pressure is available than in the injector is available. The injection of the gaseous fuel takes place with a lower gas pressure, without a pressure reduction in the gas supply system is necessary and thus does not unnecessarily gaseous fuel must be relaxed or blown off.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung weist die Düsennadel einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt auf, an dem die Stirnfläche ausgebildet ist und der den Gegendruckraum mit einer der Stirnfläche entgegengesetzter Ge genfläche begrenzt. Dadurch können in konstruktiv einfacher Weise hydraulische Gegenkräfte auf die Düsennadel erzeugt werden, die in Längsrichtung der Dü sennadel wirken. Dabei ist der Gegendruckraum in vorteilhafter Weise als Ring raum ausgebildet, der die Düsennadel umgibt, was ebenfalls in einfacher Weise durch eine entsprechende Formgestaltung des Injektorkörpers umgesetzt werden kann. In a first advantageous embodiment, the nozzle needle has an enlarged diameter portion, on which the end face is formed and limits the counter-pressure space with one of the end face opposite Ge genfläche. As a result, hydraulic opposing forces can be generated on the nozzle needle in a structurally simple manner, the sennadel act in the longitudinal direction of the Dü. In this case, the counter-pressure space is formed in an advantageous manner as a ring space surrounding the nozzle needle, which can also be implemented in a simple manner by a corresponding shape of the injector body.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Steuerraum über eine im In jektorkörper ausgebildete Zulaufdrossel mit dem flüssigen Medium befüllbar. Damit kann beispielsweise über einen gesteuerten Ablauf der Druck im Steuer raum eingestellt werden und damit die entsprechende hydraulische Schließkraft auf die Düsennadel. In a further advantageous embodiment, the control chamber can be filled with the liquid medium via an inlet throttle formed in the injector body. Thus, for example, via a controlled sequence of pressure in the control room can be adjusted and thus the corresponding hydraulic closing force on the nozzle needle.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Düsennadel als Hohlnadel ausgebildet, die eine Längsbohrung aufweist mit einer darin längsverschiebbar angeordneten Innennadel, die mit einem in der Düsennadel ausgebildeten inne ren Düsensitz zum Freigeben oder Verschließen einer Einspritzöffnung zusam menwirkt. Die weitere Düsennadel erlaubt es, auch flüssigen Kraftstoff gleichzei tig oder zeitlich versetzt zu dem gasförmigen Kraftstoff in den Brennraum einzu bringen, wobei in vorteilhafter Weise zwischen der Düsennadel und der Wand der Längsbohrung ein Druckraum ausgebildet ist, der mit dem flüssigen Medium befüllbar ist, so dass das flüssige Medium bei geöffneter Einspritzöffnung durch diese ausgespritzt wird. Dabei ist das flüssige Medium in vorteilhafter Weise ein flüssiger Kraftstoff, der in dem Injektor zwei Funktionen hat. Zum einen dient er als Brennstoff, der über den Injektor in den Brennraum eingespritzt werden kann, und zum anderen als hydraulisches Arbeitsmedium zum Steuern der Düsennadel und der Innennadel. In a further advantageous embodiment, the nozzle needle is formed as a hollow needle having a longitudinal bore with a longitudinally displaceably arranged inside needle, the menwirkt together with a formed in the nozzle needle held Ren nozzle seat for releasing or closing an injection port. The additional nozzle needle also allows liquid fuel simultane- ously or offset in time to bring the gaseous fuel in the combustion chamber einzu, wherein advantageously a pressure space is formed between the nozzle needle and the wall of the longitudinal bore, which is filled with the liquid medium, so that the liquid medium is ejected with the injection opening open by them. In this case, the liquid medium is advantageously a liquid fuel, which has two functions in the injector. On the one hand, it serves as fuel, which can be injected via the injector into the combustion chamber, and on the other hand as a hydraulic working medium for controlling the nozzle needle and the inner needle.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Gegendruckraum mit dem Druckraum hydraulisch verbunden. Dadurch kann der Gegendruckraum in einfa cher Weise befüllt werden und ebenso der Druckraum, der zwischen der Innen nadel und der Längsbohrung ausgebildet ist, so dass der Injektor baulich einfach umgesetzt werden kann. In einem erfindungsgemäßen Gaseinblassystem mit einem erfindungsgemäßen Injektor ist ein Hochdruckspeicher vorhanden, in dem das flüssige Medium vor gehalten wird, mit dem sowohl der Steuerraum als auch der Gegendruckraum verbunden ist. Damit kann dieselbe Hochdruckquelle für das flüssige Medium sowohl für die Einspritzung als auch für die Steuerung der Düsennadel bzw. der Innenadel verwendet werden. Eine Druckabsenkung des Hochdruckspeichers für das flüssige Medium ist relativ einfach machbar, da Flüssigkeiten nur wenig kompressibel sind, d.h. es muss nur eine geringe Menge abgesteuert werden, um den Druck deutlich abzusenken. Die Energieverluste durch eine solche Drucksteuerung sind deshalb gering. In a further advantageous embodiment, the counterpressure space is hydraulically connected to the pressure chamber. Thereby, the back pressure chamber can be filled in simp cher manner and also the pressure chamber, which is formed between the inner needle and the longitudinal bore, so that the injector structurally simple can be implemented. In a gas injection system according to the invention with an injector according to the invention, a high-pressure accumulator is provided, in which the liquid medium is held before, with which both the control chamber and the counter-pressure chamber is connected. Thus, the same high pressure source for the liquid medium can be used both for the injection and for the control of the nozzle needle or the inner needle. A reduction in pressure of the high-pressure accumulator for the liquid medium is relatively easy to do, since liquids are only slightly compressible, ie it must be controlled only a small amount in order to lower the pressure significantly. The energy losses due to such a pressure control are therefore low.
Zeichnung drawing
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Injek tors mit den wesentlichen Systemkomponenten dargestellt. Es zeigen In the drawing, two embodiments of the invention Injek sector are shown with the essential system components. Show it
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Figure 1 shows a first embodiment of the invention
Injektors zusammen mit den schematisch dargestellten System komponenten für das flüssige und das gasförmige Medium bzw. den gasförmigen Kraftstoff und Injector together with the system components shown schematically for the liquid and the gaseous medium or the gaseous fuel and
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel ebenfalls mit schematischer Figure 2 shows a second embodiment also with schematic
Darstellung der Systemkomponenten. Representation of the system components.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments
In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Injektors schematisch im Längsschnitt dargestellt, wobei die Anbaukomponenten nur schematisch dargestellt sind. Der Injektor weist einen Injektorkörper 1 auf, in dem eine Düsennadel 2 längsverschiebbar angeordnet ist, wobei die Düsennadel 2 eine Längsachse 9 aufweist und im Wesentlichen kolbenförmig ausgebildet ist. Die Düsennadel 2 weist an ihrem dem Brennraum zuwandten Ende eine koni sche Dichtfläche 4 auf, mit der die Düsennadel 2 mit einem ebenfalls konischen Düsensitz 5 zum Öffnen und Schließen eines Strömungsquerschnitts zusam menwirkt, der zwischen der Dichtfläche 4 und dem Düsensitz 5 aufgesteuert werden kann. Dabei ist die Düsennadel 2 von einem Gasraum 3 umgeben, der über eine im Injektorkörper 1 verlaufende Zuführbohrung 6 mit gasförmigem Kraftstoff befüllt werden kann. Dem Düsensitz 5 nachgeordnet ist in der Düsen nadel 2 eine Ringnut 7 ausgebildet, in die der gasförmige Kraftstoff aus dem Gasraum 3 einströmt, wenn er zwischen der Dichtfläche 4 und dem Düsensitz 5 hindurchströmt. Im Düsenkörper 1 sind darüber hinaus mehrere Eindüsöffnungen 8 ausgebildet, die mit der Ringnut 7 verbunden sind, so dass der gasförmige Kraftstoff aus der Ringnut 7 durch die Eindüsöffnung 8 ausgedüst werden kann. Die Ringnut 7 stellt dabei sicher, dass der gasförmige Kraftstoff gleichmäßig auf die Eindüsöffnungen 8 verteilt wird. 1 shows a first embodiment of the injector according to the invention is shown schematically in longitudinal section, wherein the add-on components are shown only schematically. The injector has an injector body 1, in which a nozzle needle 2 is arranged to be longitudinally displaceable, wherein the nozzle needle 2 has a longitudinal axis 9 and is substantially piston-shaped. The nozzle needle 2 has at its end facing the combustion chamber a koni cal sealing surface 4, with which the nozzle needle 2 with a conical Nozzle seat 5 for opening and closing a flow cross-section together menwirkt that can be controlled between the sealing surface 4 and the nozzle seat 5. In this case, the nozzle needle 2 is surrounded by a gas space 3, which can be filled via a running in the injector body 1 supply bore 6 with gaseous fuel. Downstream of the nozzle seat 5, an annular groove 7 is formed in the nozzle needle 2, in which the gaseous fuel flows from the gas space 3, when it flows between the sealing surface 4 and the nozzle seat 5. In the nozzle body 1 more Eindüsöffnungen 8 are also formed, which are connected to the annular groove 7, so that the gaseous fuel from the annular groove 7 can be emptied through the injection opening 8. The annular groove 7 ensures that the gaseous fuel is evenly distributed to the injection openings 8.
Mit ihrer Stirnfläche 32, die der Dichtfläche 4 abgewandt ist, begrenzt die Düsen nadel 2 einen Steuerraum 10, der innerhalb des Düsenkörpers 1 ausgebildet ist und radial außen vom Düsenkörper 1 und an der in der Zeichnung oberen Seite durch eine Drosselplatte 13 begrenzt wird. Der Steuerraum 10 ist über eine Zu laufdrossel 14 mit einem flüssigen Medium unter einem Arbeitsdruck befüllbar. Über eine Ablaufdrossel 15 kann das flüssige Medium aus dem Steuerraum 10 abgeführt werden, so dass ein wechselnder hydraulischer Druck im Steuerraum 10 einstellbar ist. Die Düsennadel 2 weist an ihrem der Dichtfläche 4 abgewand ten Ende einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt 102 auf, an dem die Stirn fläche 32 ausgebildet ist. Durch den erweiterter Abschnitt 102 ist an der der Stirnseite 32 gegenüberliegenden Seite des erweiterten Abschnitts 102 eine ringscheibenförmige Gegenfläche 33 ausgebildet. Mit dieser Gegenfläche 33 be grenzt der im Durchmesser erweiterte Abschnitt 102 einen Gegendruckraum 12, der als Ringraum ausgebildet ist und die Düsennadel 2 umgibt. Über eine Zu laufbohrung 28 kann der Gegendruckraum 12 ebenfalls mit dem flüssigem Medi um befüllt werden, so dass durch den Druck im Gegendruckraum 12 eine hyd raulische Kraft auf die Düsennadel 2 ausgeübt wird, die der hydraulischen Kraft des Steuerraums 10 auf die Düsennadel 2 entgegen gerichtet ist. With its end face 32 facing away from the sealing surface 4, the nozzle needle 2 limits a control chamber 10 which is formed within the nozzle body 1 and radially outwardly of the nozzle body 1 and on the upper side in the drawing by a throttle plate 13 is limited. The control chamber 10 can be filled via a throttle to 14 with a liquid medium under a working pressure. Via an outlet throttle 15, the liquid medium can be removed from the control chamber 10, so that an alternating hydraulic pressure in the control chamber 10 is adjustable. The nozzle needle 2 has at its end facing away from the sealing surface 4 an enlarged diameter portion 102, on which the end face 32 is formed. Through the widened portion 102, an annular disk-shaped mating surface 33 is formed on the side of the widened portion 102 opposite the end face 32. With this mating surface 33 be the expanded diameter portion 102 defines a back pressure chamber 12 which is formed as an annulus and the nozzle needle 2 surrounds. About a to-bore 28, the back pressure chamber 12 can also be filled with the liquid Medi, so that by the pressure in the back pressure chamber 12 a hyd raulische force is exerted on the nozzle needle 2, the hydraulic force of the control chamber 10 directed against the nozzle needle 2 is.
Zur Versorgung des Injektors mit dem flüssigen Medium ist ein Flüssigtank 23 vorhanden. Das flüssige Medium wird über eine Flüssigleitung 26 einer Pumpe 24 zugeführt, die das flüssige Medium verdichtet und es über eine zweite Flüssi- gleitung 26' in einen Hochdruckspeicher 25 einleitet, wo das verdichtete flüssige Medium vorgehalten wird. Vom Hochdruckspeicher 25 führt eine Druckleitung 27 ab, die sich in eine erste Druckleitung 27' und eine zweite Druckleitung 27" ver zweigt, wobei die erste Druckleitung 27' in die Zulaufbohrung 28 mündet und damit der Versorgung des Gegendruckraums 12 dient, während die zweite Druckleitung 27" in die Zulaufdrossel 14 mündet und damit den Steuerraum 10 mit dem flüssigen Medium befüllt. Die Ablaufdrossel 15 ist über ein Steuerventil 29 mit einer Rücklaufleitung 30 verbindbar, die zurück in den Flüssigtank 23 führt. Das Steuerventil 29 ist als ein beispielsweise elektromagnetisch betätigtes 2/2-Wege-Ventil ausgebildet, so dass die Verbindung des Steuerraums 10 über die Ablaufdrossel 15 mit dem Tank 23 elektrisch gesteuert geöffnet oder ge schlossen werden kann. To supply the injector with the liquid medium, a liquid tank 23 is present. The liquid medium is fed via a liquid line 26 to a pump 24, which compresses the liquid medium and transfers it via a second liquid. slide 26 'in a high-pressure accumulator 25 initiates, where the compressed liquid medium is kept. From the high-pressure accumulator 25 performs a pressure line 27, which branches in a first pressure line 27 'and a second pressure line 27 "ver, wherein the first pressure line 27' opens into the inlet bore 28 and thus the supply of the back pressure chamber 12, while the second pressure line 27 "opens into the inlet throttle 14 and thus filled the control chamber 10 with the liquid medium. The outlet throttle 15 is connected via a control valve 29 with a return line 30 which leads back into the liquid tank 23. The control valve 29 is formed as an example, electromagnetically actuated 2/2-way valve, so that the connection of the control chamber 10 via the outlet throttle 15 with the tank 23 can be opened electrically controlled or ge closed.
Die Versorgung des Injektors mit dem gasförmigen Medium umfasst einen Gastank 17, aus dem über eine erste Gasleitung 19 ein gasförmiger Kraftstoff ei nem Verdichter 18 zugeführt wird, der den gasförmigen Kraftstoff auf den not wendigen Arbeitsdruck verdichtet und über eine zweite Gasleitung 19' einem Gasdruckspeicher 20 zuführt, wo das verdichtete gasförmige Medium bzw. der gasförmige Kraftstoff vorgehalten wird. Der Gasdruckspeicher 20 ist über eine Gashochdruckleitung 21 mit der Zuführbohrung 6 verbunden, so dass damit der Gasraum 3 mit dem verdichteten gasförmigen Kraftstoff befüllt wird. The supply of the injector with the gaseous medium comprises a gas tank 17, from which via a first gas line 19 a gaseous fuel ei nem compressor 18 is supplied, which compresses the gaseous fuel to the not agile working pressure and a second gas line 19 'a gas pressure accumulator 20th feeds, where the compressed gaseous medium or the gaseous fuel is kept. The gas pressure accumulator 20 is connected via a high-pressure gas line 21 to the supply bore 6, so that thus the gas space 3 is filled with the compressed gaseous fuel.
Die Funktionsweise des Injektors ist wie folgt: Soll Gas unter dem vollen Eindüs druck, wie er im Gasdruckspeicher 20 vorgehalten wird, in den Brennraum ein gedüst werden, so wird auch ein hoher Druck des flüssigen Mediums benötigt, mit dem sowohl der Steuerraum 10 als auch der Gegendruckraum 12 befüllt sind, wenn das Steuerventil 29 geschlossen ist. Soll eine Eindüsung geschehen, so wird das Steuerventil 29 geöffnet und der hydraulische Druck im Steuerraum 10 sinkt ab, da über die Ablaufdrossel 15 mehr flüssiges Medium aus dem Steuer raum 10 ausströmt als im gleichen Zeitraum über die Zulaufdrossel 14 nachfließt. Durch den nach wie vor hohen hydraulischen Druck im Gegendruckraum 12 wird eine hohe hydraulische Öffnungskraft auf die Düsennadel 2 ausgeübt, so dass sich diese schnell vom Düsensitz 5 wegbewegt und den Strömungsquerschnitt zwischen der Dichtfläche 4 und dem Düsensitz 5 aufsteuert. Damit strömt gas förmiger Kraftstoff aus dem Gasraum 3 in die Ringnut 7 und von dort in die Ein- düsöffnungen 8. An den Eindüsöffnungen 8 liegt damit praktisch ungedrosselt der volle Druck des gasförmigen Mediums an, wie er im Gasdruckspeicher 20 zur Verfügung gestellt wird. Zur Beendigung der Eindüsung wird das Steuerventil 29 wieder geschlossen, so dass sich der hohe hydraulische Druck im Steuerraum 10 erneut aufbaut und die Düsennadel 2 zurück in ihre Schließstellung drückt. The operation of the injector is as follows: If gas under the full Eindüs pressure, as it is held in the gas pressure accumulator 20, a gedüst in the combustion chamber, so a high pressure of the liquid medium is required, with both the control chamber 10 and the back pressure chamber 12 are filled when the control valve 29 is closed. If an injection to be done, the control valve 29 is opened and the hydraulic pressure in the control chamber 10 decreases, as over the outlet throttle 15 more liquid medium from the control chamber 10 flows as flows in the same period on the inlet throttle 14. As a result of the still high hydraulic pressure in the counterpressure space 12, a high hydraulic opening force is exerted on the nozzle needle 2, so that it quickly moves away from the nozzle seat 5 and opens the flow cross section between the sealing surface 4 and the nozzle seat 5. Gas-fuel flows from the gas space 3 into the annular groove 7 and from there into the inlet. Düsöffnungen 8. At the injection openings 8 is practically unthrottled to the full pressure of the gaseous medium, as it is made available in the gas pressure accumulator 20. To end the injection, the control valve 29 is closed again, so that the high hydraulic pressure builds up again in the control chamber 10 and pushes the nozzle needle 2 back into its closed position.
Soll hingegen nicht mit dem vollen Gasdruck eingedüst werden, so wird der Druck im hydraulischen System abgesenkt, d.h. im Hochdruckspeicher 25 liegt jetzt ein niedrigerer hydraulischer Druck an. Dies kann beispielsweise durch eine Drosselung der Pumpe 24 geschehen oder aber durch Absteuerung eines Teils des flüssigen Mediums, das verdichtet im Hochdruckspeicher 25 anliegt. Damit vermindert sich die hydraulische Schließkraft, die durch den Druck im Steuer raum 10 auf die Düsennadel 2 ausgeübt wird, jedoch bleibt die Düsennadel 2 weiter geschlossen, da auch der hydraulische Gegendruck im Gegendruckraum 12 entsprechend abnimmt. Wird jetzt das Steuerventil 29 geöffnet, so sinkt wie derum der hydraulische Druck im Steuerraum 10 ab, die hydraulische Öffnungs kraft im Gegendruckraum 12 ist aber nun geringer, so dass die Düsennadel 2 nur vergleichsweise langsam in Öffnungsrichtung bewegt wird. Entsprechend lange bleibt der Strömungsquerschnitt zwischen der Dichtfläche 4 und dem Düsensitz 5 klein und drosselt damit die Gasströmung, die in die Ringnut 7 und zu den Ein spritzöffnungen 8 strömt. An den Eindüsöffnungen 8 liegt damit ein geringerer Gasdruck an als im Gasdruckspeicher 20 und im Gasraum 3. Damit die Düsen nadel 2 nicht ihren vollen Öffnungshub durchfährt, muss das Steuerventil 29 ge schlossen werden, ehe sich die Düsennadel 2 aus dem Sitzdrosselbereich her ausbewegt, d.h. aus dem Hubbereich, in dem zwischen der Dichtfläche 4 und dem Düsensitz 5 ein Drosselspalt gebildet wird. Dazu kann das Steuerventil mehrfach während einer Eindüsung geöffnet und geschlossen werden, so dass die Eindüsung über die Eindüsöffnungen 8 stets mit gedrosseltem Strömungs querschnitt geschieht und damit mit einem geringeren effektiven Gasdruck an den Eindüsöffnungen 8. If, on the other hand, it is not desired to inject with the full gas pressure, the pressure in the hydraulic system is lowered, ie. in the high-pressure accumulator 25 is now at a lower hydraulic pressure. This can be done for example by throttling the pump 24 or by absteuerung a portion of the liquid medium, the compressed in the high-pressure accumulator 25 is applied. This reduces the hydraulic closing force, which is exerted by the pressure in the control chamber 10 on the nozzle needle 2, but the nozzle needle 2 remains closed, as well as the hydraulic back pressure in the back pressure chamber 12 decreases accordingly. Now, the control valve 29 is opened, then decreases in turn as the hydraulic pressure in the control chamber 10, the hydraulic opening force in the back pressure chamber 12 but is now lower, so that the nozzle needle 2 is moved only comparatively slowly in the opening direction. Correspondingly long, the flow cross-section between the sealing surface 4 and the nozzle seat 5 remains small and thus throttles the gas flow, the injection openings 8 in the annular groove 7 and the A flows. Thus, the nozzle needle 2 does not pass through its full opening stroke, the control valve 29 must be ge closed before the nozzle needle 2 moves out of the seat throttle range forth, ie the gas nozzle. from the stroke range in which a throttle gap is formed between the sealing surface 4 and the nozzle seat 5. For this purpose, the control valve can be repeatedly opened and closed during an injection, so that the injection via the injection openings 8 always cross-section with throttled flow occurs and thus with a lower effective gas pressure at the injection openings. 8
Der erfindungsgemäße Injektor ermöglicht also eine Eindüsung mit verschiede nen effektiven Gasdrücken. Jedem gewünschten effektiven Gasdruck ist dabei ein entsprechender Druck des flüssigen Mediums zugeordnet beziehungsweise ein entsprechender Druckbereich, um diesen gewünschten Gasdruck zu errei- chen, indem die Düsennadel nur soweit bewegt wird, dass die erforderliche Drosselung des gasförmigen Kraftstoffs stattfindet. Diese Korrelation kann durch Versuche oder Simulation bestimmt werden und zur Steuerung des Injektors bei spielsweise in einem entsprechenden Steuergerät hinterlegt werden. The injector according to the invention thus enables injection with various NEN effective gas pressures. Each desired effective gas pressure is assigned a corresponding pressure of the liquid medium or a corresponding pressure range in order to achieve this desired gas pressure. chen by the nozzle needle is moved only so far that the required throttling of the gaseous fuel takes place. This correlation can be determined by experiments or simulation and deposited to control the injector for example in a corresponding control unit.
In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Injektors dargestellt, wobei die gleichen Komponenten gegenüber der Figur 1 mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Auf eine erneute Erläuterung der gleichen Kompo nenten wird deshalb verzichtet. Dieser Injektor weist gegenüber dem Ausfüh rungsbeispiel der Figur 1 eine veränderte Düsennadel auf, bei der die Düsenna del 2 als Hohlnadel mit einer Längsbohrung 35 ausgeführt ist. In der Längsboh rung 35 ist eine kolbenförmige Innennadel 38 längsverschiebbar angeordnet, wobei zwischen der Düsennadel 38 und der Wand der Längsbohrung 35 ein Druckraum 36 ausgebildet ist, der mit dem flüssigen Medium befüllbar ist. Dazu ist in der Düsennadel 2 eine Verbindungsbohrung 50 ausgebildet, die den Ge gendruckraum 12 mit dem Druckraum 36 verbindet. Die Düsennadel 38 weist an ihrem brennraumseitigen Ende eine innere Dichtfläche 41 auf, mit der die Innen nadel 38 mit einem inneren Düsensitz 40 zum Öffnen und Schließen eines Strö mungsquerschnitts zusammenwirkt, durch den der flüssige Kraftstoff zu mehre ren, in der Düsennadel 2 ausgebildeten Einspritzöffnungen 42 strömen kann. 2 shows a second embodiment of the injector according to the invention is shown, wherein the same components with respect to the figure 1 are provided with the same reference numerals. A renewed explanation of the same compo nents is therefore omitted. This injector has over the Ausfüh tion of Figure 1 a modified nozzle needle, wherein the Düsenna del 2 is designed as a hollow needle with a longitudinal bore 35. In the Längsboh tion 35, a piston-shaped inner needle 38 is arranged longitudinally displaceable, wherein between the nozzle needle 38 and the wall of the longitudinal bore 35, a pressure chamber 36 is formed, which is filled with the liquid medium. For this purpose, a connecting bore 50 is formed in the nozzle needle 2, which connects the Ge gendruckraum 12 with the pressure chamber 36. The nozzle needle 38 has at its combustion chamber end, an inner sealing surface 41, with the inner needle 38 with an inner nozzle seat 40 for opening and closing a Strö tion cross-section cooperates, through which the liquid fuel to several ren, formed in the nozzle needle 2 injection openings 42nd can flow.
Die Innennadel 38 weist an ihren der inneren Dichtfläche 41 abgewandten Seite eine Stirnfläche 44 auf, mit der die Innennadel 38 einen inneren Steuerraum 43 begrenzt, der mit dem flüssigen Medium aus dem Hochdruckspeicher 25 über ei ne Zulaufdrossel 45 befüllbar ist. Über eine Ablaufdrossel 46 ist der innere Steu erraum 43 mit der Rücklaufleitung 30 verbindbar, wobei diese Verbindung über ein zweites Steuerventil 48 führt, das wiederum als 2/2-Wege-Ventil ausgebildet ist und beispielsweise ein elektromagnetisch betriebenes Ventil ist. In gleicher Weise wie beim Steuerraum 10 lässt sich so der hydraulische Druck im inneren Steuerraum 43 durch Öffnen und Schließen des zweiten Steuerventils 48 einstel len und damit die Längsbewegung der Innennadel 38 steuern. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann über das Gegenspiel zwischen dem Druck im Steuer raum 10 und im Gegendruckraum 12 die Öffnungsgeschwindigkeit der Düsenna del 2 eingestellt werden und damit eine entsprechende Sitzdrosselung zwischen der Dichtfläche 4 und dem Düsensitz 5, was damit den Druck des gasförmigen Kraftstoffs an den Eindüsöffnungen 8 mindert. The inner needle 38 has on its side facing away from the inner sealing surface 41 an end face 44, with which the inner needle 38 defines an inner control chamber 43 which is filled with the liquid medium from the high-pressure accumulator 25 via egg ne inlet throttle 45. Via an outlet throttle 46, the inner STEU erraum 43 with the return line 30 is connected, said connection via a second control valve 48 leads, which in turn is designed as a 2/2-way valve and, for example, an electromagnetically operated valve. In the same way as the control chamber 10 so can the hydraulic pressure in the inner control chamber 43 by opening and closing the second control valve 48 SET len and thus control the longitudinal movement of the inner needle 38. Also in this embodiment, the opening speed of Düsenna del 2 can be adjusted via the counterplay between the pressure in the control room 10 and in the back pressure chamber 12 and thus a corresponding seat throttling between the sealing surface 4 and the nozzle seat 5, which thus reduces the pressure of the gaseous fuel at the injection openings 8.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
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