CN116940756A - 用于喷入气体的喷射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于喷入气体，优选直接喷入氢气的喷射器，所述喷射器包括：用于容纳喷射器组成部分的喷射器壳体；阀针，所述阀针沿着其纵轴线在所述喷射器壳体中可运动地设置并且设计用于选择性地封闭或释放喷入开口以使气体例如氢气穿流；和阀，优选电磁阀，所述阀设计用于通过使所述阀针沿着其纵轴线的运动转移到封闭或释放状态中。喷射器的特征在于，所述阀针是空心针，所述空心针设计用于引导穿流所述喷入开口的气体尤其氢气穿过所述空心针的内部。

Description

用于喷入气体的喷射器

技术领域

本发明涉及一种用于喷入诸如氢气的气体优选用于直接喷入氢气的喷射器。

背景技术

在全球日益严格的废气限制和远大的气候保护目标的过程中，对内燃机的环保要求不断提高。在可预见的未来，目标是低排放甚至无排放的驱动技术，所述驱动技术也满足最严格的废气限制并且对实现气候保护目标做出重大贡献。在通过燃烧来做功的技术中，仅在使用沿着整个价值链不会造成任何排放的气候中性的、再生地产生的燃料(即所谓的“零排放”燃料)时，才可实现这些目标。

通过目前的传统汽油、柴油和燃气发动机，对于无排放燃烧的要求(即使利用所谓的E燃料，例如合成地产生的OME燃料，对于其制造仅需要再生能量)无法实现，因为通过目前的技术无法完全减少诸如氮氧化物(NOx)、未燃烧的碳氢化合物(UHC)和烟尘的有害废气的排出。

因此，重点回到氢内燃机上，所述氢内燃机是大有可为的驱动器替选方案。然而，迄今为止，所述氢内燃机仅以极少的件数存在或者作为成熟度较低的示范者存在。通过再生能源产生的氢气可能满足“零排放”的所有要求，因为所述氢气在燃烧时是无排放的。

因此，在乘用车领域中例如存在具有外部的混合气形成(PFI＝进气道燃料喷射)的氢发动机，其中燃料在进入燃烧室之前在充分的时间中良好地与空气混匀。然而，具有燃料直接喷入燃烧室的氢发动机(内部的混合气形成，DI＝直接喷射)目前在实践中不发挥作用，但与PFI设计理念相比，尤其具有更高的效率、更稳定的燃烧以及消除进入进气管段中的回火的危险。

在直喷式氢发动机中，通常仍在喷射器中的最大喷入压力方面有区别(小于60bar：低压，大于60bar：高压)，其中界限并非明确地固定，并且过渡是流畅的。在压缩的后期阶段中在燃烧室压力较高时，较高的压力潜在地呈现出缩短的喷入持续时间，这引起提高的效率和改进的燃烧稳定性。但是，如果需要事先压缩氢气，那么整体效率会降低。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于喷入诸如氢气的气体的喷射器，所述喷射器在其结构方面简单并且故障可靠地构造。此外，根据本发明的喷射器还应能够将气体例如氢气直接喷入到与喷射器共同作用的燃烧室中。在此，与在柴油和汽油的燃料喷射器中类似，需要时钟控制地将气体以特定的量和特定的浓度喷入到燃烧室中。

根据权利要求1的设备在此是如下喷射器，所述喷射器适用于将气体喷入燃烧室中并且具有组合有非常低的易出错性的非常简单的结构。

用于喷入诸如氢气的气体的喷射器，优选用于直接喷入氢气的喷射器，在此包括：用于容纳喷射器组成部分的喷射器壳体；阀针，所述阀针可沿着其纵轴线运动地设置在喷射器壳体中并且设计用于选择性地封闭或释放喷入开口以使气体穿流；和阀，优选电磁阀，所述阀设计用于将所述阀针通过沿着阀针的纵轴线的运动转移到进行封闭或进行打开的状态中。喷射器的特征在于，阀针是空心针，所述空心针设计用于引导穿流喷入开口的气体穿过空心针的内部。

通过设置空心针并且使待输出的气体引导穿过所述空心针，用于喷入气体的喷射器的尤其简单的构造是可行的。省去用于将燃烧气体输送给至少一个喷入开口的复杂通道，但是其中尽管如此经由构成为空心针的阀针的抬起或降低来执行至少一个喷入开口的密封。使用空心针的另一优点是，气体的输送管路能够从喷射器的连接侧直线地伸展至空心针，使得在该处几乎不会产生紊流或类似的负面影响。

设置同时用于在降低的状态中封闭至少一个喷入开口并且在其纵向轴线的方向上错开的、抬起的状态中释放至少一个喷入开口的空心针，是用于简化根据本发明的喷射器的结构性构造的基本特征。

根据本发明的一个有利的变型形式，气体能够是氢气。

根据本发明的一个可选的改型，能够提出，喷射器还设计用于，使穿流喷入开口的所有气体引导穿过空心针的内部。也就是说，根据所述改型，不存在其他用于输送氢气的引导通道，使得离开喷射器的所有氢气都必须引导穿过空心针的空心的内部。本领域技术人员知道，显然总是存在不可避免的泄漏，所述泄漏在密封区域中出现，并且不可避免的最小量的待密封的介质也经由所述泄漏扩散。

根据本发明的另一改进形式能够提出，空心针从其空心内部开始具有至少一个侧向向外伸展的流动通道，优选使得，在喷射器打开的状态下，空心针的朝向喷入开口的端部可在内侧和外侧由气体绕流。据此，对于引入空心针中的气体能够提供两个或更多个流出口。

据此，除了空心针原来的出口外，还能够提供至少一个另外的出口，所述另外的出口相对于空心针的纵轴线侧向地伸展。如果空心针基本上具有圆柱形外侧面，那么至少一个侧向向外伸展的流动通道就会穿透这个圆柱形外侧面并且为引入空心针的流体实现另一出口。优选地，至少一个侧向向外伸展的流动通道位于空心针的纵向一半或纵向三分之一处，所述空心针朝向至少一个喷入开口。另外的流动通道在此能够垂直于或倾斜于空心针的纵向方向伸展。

根据本发明的另一可选的改型能够提出，空心针在其朝向喷入开口的端部处具有法兰状的伸出部，所述伸出部用于密封位于阀板中的至少一个喷入开口。空心针的端部处的法兰状的伸出部能够称为盘并且简化至少一个喷入开口的所期望的密封。至少一个喷入开口在此是穿过阀板的流体贯通口，所述流体贯通口保证：从阀板的朝向空心针的一侧至另一背离空心针的一侧的流体流仅通过至少一个喷入开口可行。

此外能够提出，在空心针指向阀板的端侧和阀板的相应侧之间设有密封元件，所述密封元件在阀板的朝向空心针的一侧上包围至少一个喷入开口。这改进在放置空心针的端侧时的密封效果，因为例如由橡胶等构成的密封元件会通过从空心针处起作用的力来压缩从而保证至少一个喷入开口的非常好的密封。

有利的是，阀板中的至少一个喷入开口的设置位置相对于空心针的纵轴线错开，其中在存在多个喷入开口时所述喷入开口分别通过在空心针的朝向阀板的端部上的法兰状的伸出部完全覆盖。阀板在此能够相对于空心针的纵轴线旋转或轴对称。

此外，根据本发明能够提出，阀(优选电磁阀)能够具有相对于空心针的纵轴线可运动的衔铁元件，所述衔铁元件与空心针尤其通过压紧牢固连接和/或与所述空心针一件式地构成。

衔铁元件在此是如下元件，所述元件在阀(优选电磁阀)***作时可在喷射器壳体中沿着空心针的纵轴线往复运动。如果阀是电磁阀，那么磁力作用到衔铁元件上，使得在操作电磁阀时，衔铁元件沿着空心针的纵向方向远离阀板运动，以便释放至少一个喷入开口。对于本领域的技术人员清楚的是，将阀实现为电磁阀是有利的，但是也能够使用用于使衔铁元件的运动的其他可能性。然而，电磁阀的快速的响应表现和简单的实现方式(不需要大量容易出错的可运动的部件即可胜任)清楚地表明，电磁阀是在实现阀时的首选的变型。

现在为了使衔铁元件的运动引起空心针的运动，喷射器的这两个组成部分彼此牢固连接和/或一件式地构成。例如能够提出，空心针与衔铁元件旋接、粘接和/或压紧。衔铁元件能够具有相应的凹部，所述凹部用于***空心针的远离阀板的端部，并且在所述凹部中，空心针与衔铁元件压紧、粘接或旋接。

根据本发明能够提出，能够以至少两种不同的方式进行压紧。在第一种情况下，衔铁围绕针，相反在第二种情况下，针围绕衔铁。

根据本发明的另一可能的改进形式能够提出，在压紧时，衔铁相对于针被压到止挡上，使得衔铁和针彼此接触。在上述探讨的不同的压紧方式中的每一个中，都能够提出压紧到止挡上。

此外，在此能够提出，衔铁元件具有贯通口，所述贯通口用于将气体从喷射器的连接侧引导至空心针的内部，其中优选地，空心针的空腔和衔铁元件的贯通口彼此同轴地定向和/或相互对齐。

据此，衔铁元件的贯通口能够是空心针的内部的空腔的延续部，其中优选地，在空心针的内部的空腔到衔铁元件的贯通口的过渡区域中不设置阶梯部等，使得空心针的空腔和衔铁元件的贯通口彼此对齐。也就是说，衔铁元件据此能够具有平行于空心针的纵向中心轴线伸展的贯通口，以便通过所述贯通口将待从喷射器输出的气体引入空心针的内部中。在衔铁元件和空心针的组装状态下能够提出，这两个构件能够具有共同的旋转轴线，相对于所述旋转轴线，衔铁元件和空心针能够旋转对称或者完全轴对称。在此，所述共同的旋转轴线能够伸展穿过衔铁元件的贯通口和空心针的空心的内部。

根据一个可选的改进形式能够提出，衔铁元件和空心针由不同的材料构成，优选地，其中衔铁元件是可磁化的体部，所述体部在电磁阀***作时沿着空心针的纵向方向运动并且通过与空心针的连接将所述空心针从喷入开口处抬起或放置在喷入开口上。

在此，衔铁元件和空心针由不同的材料构成的设计方案的优点是，这两个彼此连接的构件能够关于分别不同的功能进行优化。因此，对于衔铁元件更重要的是，实施在喷射器的纵向方向上待实施的提升和下降运动，所述提升和下降运动由于与空心针的连接而传递到空心针上。例如，如果使用电磁阀，那么必不可少的是，衔铁元件是可磁化的体部，所述体部能够经由磁场线的作用运动。相反，空心针由于其与衔铁元件本身连接而不必是可磁化的，而是也能够是不可磁化的体部，所述不可磁化的体部关于其他要求(例如关于阀板中的至少一个喷入开口的密封和/或与针引导部的滑动摩擦)进行优化。因此能够有利的是，阀针和衔铁元件不由相同的材料制成。

此外，根据本发明能够提出，喷射器还设有弹性元件，优选弹簧元件，所述弹性元件设计用于在远离连接侧的方向上挤压衔铁元件，以便使与衔铁元件连接的空心针朝向喷入开口预紧，其中优选地，弹性元件是螺旋弹簧，其弹簧力平行于空心针的纵向方向起作用。

因此，在阀未***作的状态中，能够保证衔铁元件和固定地设置在其上的空心针向着阀板与设置在其中的喷入开口预紧。在这种状态中，至少一个喷入开口通过向着阀板预紧的空心针封闭，使得在一定压力下在连接侧处引入喷射器中的气体无法离开喷射器。仅当在阀***作从而衔铁元件与空心针一起远离阀板运动时，才引起至少一个喷入开口的释放。这种运动在此必须克服通过弹性元件作用到衔铁元件上的力，这导致在阀停用时弹性元件自动地导致空心针降低到阀板上和因此而引起的至少一个喷入开口的封闭。

在此能够提出，弹性的弹簧元件能够是螺旋弹簧，所述螺旋弹簧支撑在喷射器壳体上或支撑在与其刚性连接的构件(例如衔铁配对件)上。通常，弹性的弹簧元件作用在衔铁元件的与空心针相对置的一侧上。此外，衔铁元件的中心轴线或旋转或对称轴线也能够伸展穿过通过螺旋弹簧的圈限定的内部。此外也能够提出，螺旋弹簧设置在引导气体的通道中，使得弹簧能够与气体直接接触。

根据本发明的另一有利的设计方案能够提出，设有针引导部，所述针引导部设置在喷射器壳体中，在空心针外侧上环周地围绕空心针，并且设计用于仅允许空心针平行于其纵向方向的运动，优选滑动运动。

为了在阀***作时执行空心针的尽可能精确的沿着喷射器的纵向方向的运动，设有针引导部，所述针引导部在外壁处容纳空心针，使得所述空心针仅能够在喷射器的纵向方向上往复运动。空心针在此能够滑动地容纳在针引导部中，以便尽可能地抑制横向间隙。

在此也能够提出，空心针在其外侧上和/或针引导部在其内侧上具有用于低磨损的滑动的覆层，尤其含碳的覆层。尤其在气体或氢气通过喷射器喷入时，这种覆层是有利的，因为一般而言气体并且尤其氢气不具有润滑特性。

针引导部在此优选是与喷射器壳体分开的构件，所述构件引入壳体的内部中并且在喷射器壳体的纵向方向上能够具有一定的间隙，即能够在纵向方向上小幅度地运动，而在此在不放弃针引导部的基本功能。这种间隙是尤其有利的，因为在将喷射器装入相应的发动机中时，高的轴向力沿着喷射器壳体的纵向方向起作用(在通常情况下通过拧入喷射器壳体或放置并拧紧锁紧螺母)，并且由此产生的喷射器壳体的长度变化能够通过间隙来补偿。

还能够提出，在空心针和针引导部之间设置至少一个引导带，所述引导带用作为空心针和针引导部之间的滑动配对件，其中优选地，引导带固定在空心针或针引导部上。

此外，在此也能够提出，使用至少两个引导带，所述引导带优选固定在针和/或针引导部上。同样可行的是，在针上设置第一引导带而在针引导部上设置第二引导带。

根据本发明的另一可选的改型能够提出，在衔铁和针之间存在的过盈配合，例如压紧，在轴向方向上观察设置在两个在轴向上间隔开的引导带之间。通过设置在轴向方向上在两个相互间隔开的引导带之间的压紧，压紧力被均匀地带到针引导部上，使得由此也几乎排除了引导带的可能的卡住。

为了设置引导带，能够设有相应的在空心针的外侧上环绕的槽或在针导的内侧上环绕的槽，引导带***所述槽中，使得所述引导带仅一部分厚度从槽中露出来。

根据本发明另一可选的改进形式能够提出，阀能够是电磁阀并且具有环形的电磁线圈，所述电磁线圈环周地围绕衔铁元件并且为此能够产生磁力，以便使衔铁元件朝向喷射器的连接侧运动。

在此能够提出，设有线圈来设置磁力，所述磁力引起衔铁元件的运动，例如远离阀板的运动。为了执行这种运动，线圈通常围绕衔铁元件的外侧，使得衔铁元件部分或完全地设置在线圈绕组的内部区域中。

根据本发明的另一可选的设计方案能够提出，空心针和衔铁元件相对于共同的旋转轴线旋转对称或轴对称地构成，其中共同的旋转轴线与空心针的纵轴线平行或相同。

在此，喷射器壳体和/或针引导部也能够相对于空心针和衔铁元件的共同的旋转轴线旋转对称或者轴对称地构成，这随之带来喷射器的各个构件的简单的构造。

此外，根据本发明能够提出，喷射器设计用于，经由至少一个喷入开口将气体在不混合空气的情况下喷入燃烧室中。在现有技术中，广泛采用的是，在将空气混入气体或氢气中之后才将这种混合气体喷入燃烧室中，使得不必首先在燃烧室中形成燃料和空气的混合物。在不混合空气的情况下在将气体直接喷入燃烧室中使得空气与气体的混合物形成仅在燃烧室中进行时有利的是，效率更高，燃烧更稳定以及排除进入进气道中的可能的回火，因为例如纯氢气在不混入空气或氧气的情况下不会燃烧。

本发明还涉及一种具有气体直喷装置尤其氢气直喷装置的内燃机，其包括根据上述方案之一所述的喷射器。

附图说明

本发明的其他特征、细节和优点根据下述附图说明变得清楚。在此示出：

图1示出根据本发明的喷射器的剖视图，以及

图2示出用于压紧衔铁和针的另一可行性的细节剖视图。

下述详细的附图描述涉及用于喷入氢气的喷射器，但是其中本领域技术人员很清楚，本发明同样包括用于喷入气体的喷射器。

具体实施方式

图1在此示出用于将氢气喷入燃烧室16中的根据本发明的喷射器1的纵剖图。喷射器1在此具有喷射器壳体2，喷射器1的不同的部件位于所述喷射器壳体中。在连接侧设有气体接口11，所述气体接口用于将氢气引入喷射器1中。首先，在此氢气或另一可燃烧的流体通过盖29的大致中央地在喷射器壳体2中伸展的孔并且然后通过衔铁配对件27的流体通道、衔铁5的贯通口10和空心针3的空心的内部12引导至空心针3的远离连接侧11的端部。

根据空心针3相对于阀板9的位置，穿透阀板9的喷入开口4被封闭或释放。在图1中示出的状态下，因为空心针3的端侧覆盖喷入开口4的开口轮廓，所以通过将空心针3压靠阀板9来封闭喷入开口4。为了改进密封性，能够设有密封元件30，所述密封元件围绕喷入开口4的开口轮廓伸展并且在空心针3的密封状态下与空心针3的端侧接触。如果喷入开口4通过空心针3的端侧封闭，那么氢气的流体流在喷射器1的该部位上停止并且不引起氢气的在阀板9另一侧的下游流动。

相反，如果喷入开口4被释放，这通过将空心针3远离阀板9抬起来实现，那么以一定压力引入喷射器1中的氢气从空心针3的内部12中流出并且经由阀板9的与空心针3间隔开的侧上的多个喷入开口4流出。在穿流能够可选地设置在喷射器1中的止回阀20、21、23后，处于压力下的氢气能够流动穿过同样可选地设置的喷入阀门18，所述喷入阀门具有至少一个贯通口17。在穿过所述喷入阀门18后，于是由喷射器1输出的氢气通常在喷射器1外部位于燃烧室16中。在该处通常进行与空气的混合以及氢气-空气混合物的压缩，所述氢气-空气混合物然后燃烧或被点燃。

位于阀板9的背离空心针3的一侧上的止回阀20、21、23用于将在燃烧室中存在的极其高的压力与至少一个喷入开口4隔开。否则可能会发生，燃烧室中存在的极其高的压力经由至少一个喷入开口4作用到封闭喷入开口4的空心针3的端侧上并且使所述空心针远离其关闭至少一个喷入开口4的位置运动。在喷射器1的随后的工作步骤中，燃烧所需的氢气可能不再被引入燃烧室16中，而是已经至少部分地燃烧的混合物被引入，这可能导致燃烧过程中断或者在最好的情况下也会导致燃烧过程的更低的功率。

止回阀20、21、23在此具有阀挺杆20、阀引导部21和阀弹簧23，所述阀弹簧沿着关闭方向挤压阀挺杆，使得仅当在止回阀20、21、23的朝向阀板9的一侧上的压力至少比在止回阀20、21、23背离阀板9的一侧上的压力大了阀挺杆20的通过阀弹簧23施加的复位力时，才出现氢气的经由止回阀20、21、23的开口轮廓19的出流。由此防止流体从设置在喷入管22中的止回阀20、21、23的朝向燃烧室的一侧流入。

构成为空心针的阀针3可在喷射器1的纵向方向上往复运动。阀针3的运动在此经由阀5、6控制，所述阀在图1的当前示图中是电磁阀。空心针3在此与衔铁元件5牢固连接，所述衔铁元件又对由线圈6产生的磁力做出反应。线圈6在此能够选择性地由电流流过，使得在此产生的磁力使衔铁元件5朝向气体接口11运动。通过这种运动也使与衔铁元件5牢固连接的空心针3一起运动，使得引起空心针3相对于阀板9抬起。由此释放阀板9中的喷入开口4，使得氢气能够穿流阀板9。作为空心针3与衔铁元件5的可能的固定例如可考虑压紧、进入衔铁元件5中的旋拧连接、粘接或其他有用的固定可行性。

为了使空心针3沿着喷射器或空心针3本身的纵轴线或旋转轴线X的精确引导，设有针引导部14，所述针引导部在环周侧围绕空心针3的外侧。在针引导部14和空心针3外侧的接触区域中引起滑动摩擦，使得能够有利的是，这两个接触面中的一个或者这两个接触面具有专用覆层，尤其具有碳的覆层。已证明，这种含碳的覆层在这两个滑动部件的摩擦学要求方面是有利的。

针引导部14在此能够设计为，使得其从阀板9起延伸并且以一定距离从所述阀板处向内伸出，以便仅在距离阀板9一定距离处才与空心针3外侧接触。无论针引导部14的具体设计如何，空心针3都能穿过针引导部14，使得阀针3的朝向阀板9的端部即使在从阀板9处抬起的状态下也能完全地引导穿过针引导部14。与衔铁元件5和空心针3一样，针引导部在此也能够相对于喷射器1的旋转轴线X旋转对称或轴对称地设计。

空心针3的朝向阀板9的端部具有法兰状的伸出部，所述伸出部简化阀板9中的至少一个喷入开口4的覆盖。此外，空心针3还能够具有其他倾斜于或者垂直于其纵向方向伸展的流动通道7，通过所述流动通道，引入空心针3中的氢气能够出流。这具有如下优点：空心针3的朝向喷入开口4的一侧在两侧上，即从内部和从外部由引入喷射器1中的氢气绕流。由此，阀针3或衔铁元件5的升程能够最小化并且尽管如此仍能实现所需的氢气流量。这是因为流动能够分为外部流(经由流动通道7)和穿过空心针3的朝向阀板9的出口的内部流。因此，法兰状的伸出部8(也称作盘)在两侧被绕流。

在针引导部14和衔铁元件5之间设有气隙24，所述气隙允许针引导部在喷射器1的纵向方向上的一定运动。针引导部14与其确切的设置位置无关地执行其主要任务，使得在喷射器1的纵向方向上的小的间隙也不会改变这一点。然而，尤其地，在喷射器壳体2受压时，例如由于将喷射器1固定在发动机上或热的膨胀或收缩引起的受压，该气隙24用作为储备，使得能够补偿喷射器壳体2在纵向方向上的长度改变，而在此不会导入作用到针引导部14上的力。在衔铁元件5远离空心针3的一侧上，设有衔铁配对件27，在所述衔铁配对件中设置有呈螺旋弹簧形式的弹性的弹簧元件13，所述螺旋弹簧朝向阀板9挤压衔铁元件5。也就是说，在不操作阀5、6的情况下，空心针3朝向阀板9被挤压并且封闭至少一个喷入开口4。与衔铁元件5类似，衔铁配对件27也具有贯通口，其中心能够设置在喷射器1的纵向中心轴线X中。在这种情况下，将弹性的弹簧元件13引入衔铁配对件27中的简单方法是衔铁配对件27的贯通口的直径改变。如此产生的阶梯部在此用作为用于弹性的弹簧元件13的止挡面，使得无需超出于此的结构方面的改变。穿过衔铁配对件27的贯通口在此能够通过两个直径不同的孔实现，所述孔具有相同的孔中心轴线。此外能够提出，孔中心轴线与衔铁元件5的中心轴线相同。

为了在阀5、6实现为电磁阀时改进磁通量，线圈6能够在其外侧上由铁挡板25包围，在所述铁挡板中磁场能够尤其好地传播。所述铁挡板与直接围绕衔铁元件5和衔铁配对件27的壳体组成部分的情况类似，所述壳体组成部分同样优选由可磁化的材料构成。因此能够有利的是，作为喷射器壳体2的组成部分的极管28同样由铁或其他铁磁性材料构成。这也适用于衔铁配对件27，所述衔铁配对件有利地同样由可磁化的材料构成。

通过附图标记15说明磁场线的可视化的显示。所述磁场线具有如下方向，所述方向在观察图1时逆时针伸展。由此将衔铁元件5拉向衔铁配对件27并且将空心针3从阀板9或穿透阀板9的喷入开口4处抬起，使得能够引起氢气朝向止回阀的入流，从该处起氢气最后经由喷入阀门18导入燃烧室16中。

图2示出用于压紧衔铁元件5和针3的另一可行性的细节剖视图。在此示出在衔铁元件5和针3连接时相关区域的上半部。可以看到，在针3和针引导部14之间设置有两个引导带31，所述引导带在喷射器1的纵向方向上彼此间隔开。在此能够提出，恰好在这两个引导带31的沿着喷射器1的纵向方向伸展的间距的区域中，接触区32设置用于在针3和衔铁元件5之间的压紧。由此，在针3和针引导部14之间滑动时，均匀的力作用到这两个引导带31上。也能够不再发生的是，各个引导带31通过因压紧而引起的不均匀地平衡的力的施加倾向于倾斜并且不再整齐地沿着针引导部14滑动。

本领域技术人员清楚的是，在图2中示出的衔铁5和针3之间的压紧连接的实施方案不应被理解为是限制性的，而是本发明还包括在相同地设置衔铁5和针3时设置仅一个引导带31或两个以上的引导带31。

Claims (15)

1.一种用于喷入气体，优选直接喷入氢气的喷射器(1)，包括：

用于容纳喷射器组成部分的喷射器壳体(2)，

阀针(3)，所述阀针沿着其纵轴线(X)可运动地设置在所述喷射器壳体(2)中并且设计用于选择性地封闭或释放喷入开口(4)以使气体例如氢气穿流，和

阀(5、6)，优选电磁阀，所述阀设计用于使所述阀针(3)通过沿着其纵轴线(X)的运动转移到封闭或释放状态中，

其特征在于，

所述阀针(3)是空心针(3)，所述空心针设计用于引导穿流所述喷入开口(4)的气体穿过所述空心针(3)的内部。

2.根据上述权利要求1所述的喷射器(1)，其中所述喷射器(1)还设计用于引导穿流所述喷入开口(4)的全部气体、优选氢气穿过所述空心针(3)的内部。

3.根据上述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，其中所述空心针(3)从其内部开始具有至少一个侧向地向外伸展的流动通道(7)，优选地，使得在所述喷射器(1)的打开状态下，所述空心针(3)的朝向所述喷入开口(4)的端部能够在内侧和外侧由氢气绕流。

4.根据上述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，其中所述空心针(3)在其朝向所述喷入开口(4)的端部处具有法兰状的伸出部(8)，所述伸出部用于密封位于阀板(9)中的至少一个喷入开口(4)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，其中所述阀(5、6)、优选电磁阀具有能够相对于所述空心针(3)的纵轴线(X)运动的衔铁元件(5)，所述衔铁元件与所述空心针(3)尤其通过压紧牢固连接和/或与所述空心针一件式地构成。

6.根据上述权利要求5所述的喷射器(1)，其中所述衔铁元件(5)具有用于将气体从所述喷射器(1)的连接侧(11)朝向所述空心针(3)内部引导的贯通口(10)，其中优选地，所述空心针(3)的空腔(12)和所述衔铁元件(5)的贯通口(10)彼此同轴地定向和/或彼此对齐。

7.根据上述权利要求5或6所述的喷射器(1)，其中所述衔铁元件(5)和所述空心针(3)由不同的材料构成，优选地其中所述衔铁元件(5)是可磁化的体部，所述体部在操作所述电磁阀时在所述空心针(3)的纵向方向上运动并且通过与所述空心针(3)的连接将所述空心针从所述喷入开口(4)处抬起或者放置在所述喷入开口上。

8.根据上述权利要求5至7中任一项所述的喷射器(1)，还具有弹性元件(13)，优选弹簧元件，所述弹性元件设计用于在远离连接侧(11)的方向上挤压所述衔铁元件(5)，以便使与所述衔铁元件(5)连接的空心针(3)朝向喷入开口(4)预紧，其中优选地，所述弹性元件(13)是螺旋弹簧，其弹簧力平行于所述空心针(3)的纵轴线(X)起作用。

9.根据上述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，还具有针引导部(14)，所述针引导部设置在所述喷射器壳体(2)中、在所述空心针的外侧上在环周侧围绕所述空心针(3)并且设计用于仅允许所述空心针(3)平行于其纵向方向的运动，优选滑动运动，其中优选地，所述针引导部在所述喷射器壳体的纵向方向上具有间隙。

10.根据上述权利要求9所述的喷射器(1)，其中所述空心针(3)在其外侧上和/或所述针引导部(14)在其内侧上具有用于低磨损的滑动的覆层，尤其含碳的覆层。

11.根据上述权利要求9或10所述的喷射器(1)，其中至少一个引导带设置在所述空心针(3)和所述针引导部(14)之间，所述引导带用作为所述空心针(3)和所述针引导部(14)之间的滑动配对件，优选地，其中所述引导带固定在所述空心针(3)或所述针引导部(14)上。

12.根据上述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，其中所述阀(5、6)是电磁阀并且具有环形的电磁线圈(6)，所述电磁线圈在环周侧围绕所述衔铁元件(5)并且对此能够产生磁场线(15)，以便使所述衔铁元件(5)朝向所述喷射器(1)的连接侧(11)运动。

13.根据上述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，其中所述空心针(3)和所述衔铁元件(5)相对于共同的旋转轴线旋转对称或轴对称地构成，其中所述共同的旋转轴线与所述空心针(3)的纵轴线(X)平行或相同。

14.根据上述权利要求中任一项所述的喷射器(1)，其中所述喷射器(1)设计用于，在不混入空气的情况下将气体、尤其氢气经由至少一个喷入开口(4)喷射到燃烧室(16)中。

15.一种具有气体直喷装置、尤其氢气直喷装置的内燃机，包括根据上述权利要求中任一项所述的喷射器(1)。