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Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für zwei Kraftstoffe, einen flüssigen und einen gasförmigen Kraftstoff. Eine solcher Kraftstoffinjektor findet beispielsweise bei der Einbringung von Kraftstoffen in den Brennraum einer Brennkraftmaschine Anwendung, etwa bei Motoren, die mit verschiedenen Kraftstoffen entweder abwechselnd oder gleichzeitig betrieben werden.
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Stand der Technik
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Ein Kraftstoffinjektor zum Dosieren von zwei verschiedenen Kraftstoffen, insbesondere eines flüssigen und eines gasförmigen Kraftstoffs, ist beispielsweise aus der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung
DE 10 2014 225 167 A1 bekannt. Dieser Kraftstoffinjektor weist zwei ineinander geführte Düsennadeln auf, wobei die äußere Düsennadel von einem gasförmigen Kraftstoff beaufschlagt ist und im Inneren der äußeren Düsennadel ein flüssiger Kraftstoff anliegt, beispielsweise Dieselkraftstoff. Im Inneren der äußeren Düsennadel ist ein Düsensitz ausgebildet, mit dem die innere Düsennadel zum Öffnen und Schließen innerer Einspritzöffnungen zusammenwirkt, so dass der Dieselkraftstoff bei einer Längsbewegung der inneren Düsennadel unabhängig vom Zustrom des gasförmigen Kraftstoffs dosiert werden kann. Soll gleichzeitig oder zeitlich beabstandet gasförmiger Kraftstoff eingespritzt werden, so bewegt sich die äußere Ventilnadel von einem äußeren Ventilsitz weg und gibt Einspritzöffnungen im Düsenkörper frei, durch die der gasförmige Kraftstoff ausströmen kann. Lassen sich die innere Düsennadel und die äußere Düsennadel separat ansteuern, so kann sowohl gasförmiger als auch flüssiger Kraftstoff unabhängig voneinander eindosiert werden, was insbesondere bei der Eindosierung von Kraftstoff in eine entsprechende Brennkraftmaschine von Bedeutung ist.
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Konstruktionsbedingt lässt es sich mit vertretbarem Aufwand nicht vermeiden, dass sich die Kraftstoffe innerhalb des Kraftstoffinjektors vermischen, da immer Leckagespalte vorhanden sind. Gelangt flüssiger Kraftstoffe in den gasführenden Teil des Kraftstoffinjektors, wird dieser zwar mit dem Gasstrom in den Brennraum mitgerissen, jedoch nicht mehr ausreichend zerstäubt, was zu einer unvollständigen Verbrennung und damit zu erhöhten Kohlenwasserstoffemissionen der Brennkraftmaschine führt.
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Vorteile der Erfindung
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Der erfindungsgemäße Kraftstoffinjektor zum Dosieren von zwei verschiedenen Kraftstoffen, von denen einer gasförmig und einer flüssig ist, weist demgegenüber den Vorteil auf, dass kein unzerstäubter flüssiger Kraftstoff in den Brennraum gelangt und die Kohlenwasserstoffemissionen der Brennkraftmaschinen entsprechend niedrig sind. Dazu weist der Kraftstoffinjektor einen Düsenkörper auf, in dem ein mit einem gasförmigen Kraftstoff befüllbarer erster Druckraum ausgebildet ist, in dem eine äußere Düsennadel längsverschiebbar aufgenommen ist. Dabei ist in der äußeren Düsennadel ein mit einem flüssigen Kraftstoff befüllbarer zweiter Druckraum ausgebildet, in dem eine innere Düsennadel längsverschiebbar angeordnet ist, die mit einem in der äußeren Düsennadel ausgebildeten inneren Düsensitz zum Öffnen und Schließen wenigstens einer inneren Einspritzöffnung zusammenwirkt. Darüber hinaus ist wenigstens eine äußere Einspritzöffnung vorgesehen, die mit dem ersten Druckraum verbindbar ist, wobei die wenigstens eine äußere Einspritzöffnung in der äußeren Düsennadel ausgebildet ist. Zwischen dem zylindrischen Führungsabschnitt des Düsenkörpers und dem Führungsabschnitt der äußeren Düsennadel ist ein Einspritzquerschnitt aufsteuerbar.
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Durch die Ausbildung der äußeren Einspritzöffnungen in der äußeren Düsennadel ist ein kleiner Einspritzquerschnitt gegeben, durch den in den gasführenden Teil des Kraftstoffinjektors eindringender flüssiger Kraftstoff durch den Gasdruck des gasförmigen Kraftstoffs herausgedrückt und entsprechend fein zerstäubt wird, sobald der äußere Düsensitz geöffnet ist. Die eigentliche Gasmenge für die Verbrennung wird durch den zwischen dem zylindrischen Führungsabschnitt des Düsenkörpers und dem Führungsabschnitt der äußeren Düsennadel aufsteuerbaren Einspritzquerschnitt ausgestoßen, so dass die benötigte, gasförmige Kraftstoffmenge in kurzer Zeit in den Brennraum eingebracht werden kann. Auf diese Weise kann durch Leckagespalte in den gasführenden Teil des Kraftstoffinjektors eindringender flüssiger Kraftstoff die Verbrennung nicht ungünstig beeinflussen.
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In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist im Düsenkörper ein äußerer Düsensitz ausgebildet, mit dem die äußere Düsennadel zum Öffnen und Schließen der wenigstens einen äußeren Einspritzöffnung zusammenwirkt. Dadurch lassen sich durch eine einfache Längsbewegung der äußeren Düsennadel die äußeren Einspritzöffnungen öffnen und schließen und damit der erste Kraftstoff entsprechend dosieren.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Außenseite der äußeren Düsennadel eine umlaufende Ringnut ausgebildet, von der die wenigstens eine äußere Einspritzöffnung ausgeht. Damit ist die umlaufende Ringnut stromabwärts des äußeren Düsensitzes ausgebildet, so dass der gasförmige Kraftstoff erst dann mit seinem Einspritzdruck anliegt, wenn der äußere Ventilsitz geöffnet ist. Der über Leckagepfade eindringende flüssige Kraftstoff kann sich in dieser Ringnut sammeln.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Strömungsquerschnitt der wenigstens einen äußeren Einspritzöffnung oder die Summe der Strömungsquerschnitte, falls mehrere Einspritzöffnungen vorhanden sind, kleiner als der maximal aufsteuerbare Einspritzquerschnitt zwischen dem zylindrischen Führungsabschnitt des Düsenkörpers und dem Führungsabschnitt der äußeren Düsennadel. Durch diese Dimensionierung ist sichergestellt, dass der im gasführenden Teil des Kraftstoffinjektors vorhandene flüssige Kraftstoff durch relativ kleine Einspritzöffnungen gedrückt und damit wirksam zerstäubt wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Einspritzquerschnitt durch wenigstens eine erste Ausnehmung am zylindrischen Führungsabschnitt des Düsenkörpers und wenigstens eine zweite Ausnehmung am zylindrischen Abschnitt der äußeren Düsennadel gebildet. Diese Ausbildung des Einspritzquerschnitts erlaubt, den Strömungsquerschnitt in einer Art und Weise einzustellen und über die genaue Formung der Ausnehmungen den durchtretenden Kraftstoffstrahl in der wünschten Weise auszurichten. Dazu kann die zweite Ausnehmung in Form einer umlaufenden Ringnut und die erste Ausnehmung in Form einer Auskerbung ausgebildet sein.
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Weiterhin kann in vorteilhafter Weise zwischen dem zylindrischen Abschnitt der äußeren Düsennadel und dem zylindrischen Führungsabschnitt des Düsenkörpers ein zylindrischer Dichtabschnitt ausgebildet sein, der die erste Ausnehmung und die zweiter Ausnehmung hydraulisch voneinander trennt, wenn die äußere Düsennadel in ihrer Schließstellung ist. Durch den Dichtabschnitt ist sichergestellt, dass zu Beginn des Öffnungshubs der äußeren Düsennadel zuerst der vorhandene flüssige Kraftstoff durch die äußeren Einspritzöffnungen mit dem maximal zur Verfügung stehenden Druck herausgedrückt wird, ehe der deutlich größere Strömungsquerschnitt für den gasförmigen Kraftstoff aufgesteuert wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung begrenzt die äußere Düsennadel mit ihrem dem äußeren Düsensitz abgewandten Ende einen ersten Steuerraum, der mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist. Dabei ist in vorteilhafter Weise im Steuerraum durch ein erstes Steuerventil ein wechselnder Druck einstellbar, so dass die hydraulische Schließkraft auf die äußere Düsennadel variiert und damit ihre Längsbewegung gesteuert werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung begrenzt die innere Düsennadel mit ihrem dem inneren Düsensitz abgewandten Ende einen zweiten Steuerraum, der ebenfalls mit flüssigem Kraftstoff befüllbar ist. In vorteilhafter Weise ist ein zweites Steuerventil vorhanden, über das ein wechselnden Druck im zweiten Steuerraum einstellbar ist, so dass die Längsbewegung der inneren Düsennadel durch das zweite Steuerventil gesteuert werden kann.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen sind der Beschreibung und der Zeichnung entnehmbar.
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Zeichnung
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In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer Kraftstoffinjektor dargestellt. Es zeigt:
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1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor in einer schematischen Darstellung, wobei nur die wesentlichen Bauteile dargestellt sind,
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2 eine vergrößere Darstellung des in 1 mit II bezeichneten Ausschnitts,
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3 einen vergrößerten, in 2 mit III bezeichneter Ausschnitt im Bereich der Ringnut und
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4 eine Draufsicht von unten auf den Kraftstoffinjektor nach 2.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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In 1 ist ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor zum Dosieren eines flüssigen und eines gasförmigen Kraftstoffs dargestellt. Der Kraftstoffinjektor weist ein Gehäuse 1 auf, das einen Haltekörper 2 und einen Düsenkörper 4 umfasst, wobei der Haltekörper 2 und der Düsenkörper 4 durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtung fest gegeneinander verspannt sind. Im Düsenkörper 4 ist ein erster Druckraum 6 ausgebildet, der mit flüssigem Kraftstoff über einen ersten Zulaufkanal 8 befüllbar ist, der im Haltekörper 2 ausgebildet ist. Im ersten Druckraum 6 ist eine äußere Düsennadel 10 längsverschiebbar aufgenommen, die sich bis in eine im Haltekörper 2 ausgebildete Bohrung 20 fortsetzt. Die äußere Düsennadel 10 ist dabei als Hohlnadel ausgeführt und weist in ihrem Inneren eine Längsbohrung 14 auf, in der eine innere Düsenadel 15 längsverschiebbar aufgenommen ist. Die innere Düsennadel 15 wirkt dabei mit einem inneren Düsensitz 16 zusammen, der im Inneren der äußeren Düsennadel 10 ausgebildet ist, so dass durch das Zusammenwirken der inneren Düsennadel 15 mit dem inneren Ventilsitz 16 eine oder mehrere innere Einspritzöffnungen 17 auf- und zugesteuert werden können. Zwischen der inneren Düsennadel 15 und der äußeren Düsennadel 10 verbleibt ein zweiter Druckraum 12, der mit gasförmigem Kraftstoff befüllt werden kann.
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Die äußere Düsennadel 10 wirkt mit einem äußeren Düsensitz 11 zusammen, der im Inneren des Düsenkörpers 4 ausgebildet ist. Bei Anlage der äußeren Düsennadel 10 auf dem äußeren Düsensitz 11 wird der Druckraum 6 verschlossen, während beim Abheben der äußeren Düsennadel 10 vom äußeren Düsensitz 11 der Kraftstoff aus dem ersten Druckraum 6 zwischen der äußeren Düsennadel 10 und dem äußeren Düsensitz 11 hindurch zu den äußeren Einspritzöffnungen 13 strömt, die in der äußeren Düsennadel 10 ausgebildet sind.
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Der flüssige Kraftstoff zur Befüllung des zweiten Druckraums 12 wird dem Gehäuse 1 über einen Hochdruckzulaufkanal 30 zugeführt, der im Haltekörper 2 ausgebildet ist. Dieser zweite Kraftstoff, beispielsweise Diesel, gelangt von dort in verschiedene Kanäle und so den zweiten Druckraum 12, stellt aber auch den Steuerdruck zur Steuerung der Schließkraft auf die innere wie die äußere Düsennadel zur Verfügung, so dass deren Längsbewegung servohydraulisch gesteuert werden kann. Die einzelnen Kanäle im Haltekörper 2 und ihre Funktion sind wie folgt.
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Zur Steuerung der Nadelbewegung der äußeren Ventilnadel 15 ist ein erster Steuerraum 22 vorgesehen, der von der Bohrung 20 und der den äußeren Einspritzöffnungen 13 abgewandten Stirnseite der äußeren Düsennadel 10 begrenzt wird. In dem ersten Steuerraum 22 ist eine äußere Schließfeder 23 unter Druckvorspannung angeordnet, die eine in Richtung auf den äußeren Düsensitz 11 gerichtete Schließkraft auf die äußere Düsennadel 10 ausübt. Zur Befüllung des ersten Steuerraums 22 dient eine Steuerbohrung 32, die vom Hochdruckzulaufkanal 30 abzweigt und in der eine Drossel 33 ausgebildet ist. Zur Entlastung des Drucks im ersten Steuerraum 22 dient eine Ablaufbohrung 34, die von der Steuerbohrung 32 ausgeht und die zu einem ersten Steuerventil 40 führt. Das erste Steuerventil 40 beinhaltet ein erstes Steuerventilelement 41, das mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Elektromagneten bewegbar ist und das einen Ablaufquerschnitt zwischen der Ablaufbohrung 34 und der Niederdruckleitung 36 öffnet und schließt. Die im Bild auf der linken Seite dargestellte Niederdruckleitung 36 ist dabei identisch mit der Niederdruckleitung 36 im rechten Teil der Zeichnung der 1, wobei die Verbindung in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Die Niederdruckleitung 36 ist dabei mit einem in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Niederdruckraum verbunden, in dem stets ein niedriger Kraftstoffdruck herrscht.
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Vom Hochdruckzulaufkanal 30 zweigt weiter eine Zulaufbohrung 43 ab, in der eine Zulaufdrossel 44 ausgebildet ist, so dass der durch sie strömende zweite Kraftstoff über Querbohrungen 45, die in der äußeren Düsennadel 10 ausgebildet sind, in einen Steuerraum 25 strömt, der innerhalb der äußeren Düsennadel 10 ausgebildet ist und der durch die den inneren Einspritzöffnungen 17 abgewandte Stirnseite der inneren Düsennadel 15 begrenzt wird. Innerhalb des zweiten Steuerraums 20 ist eine innere Schließfeder 26 unter Druckvorspannung angeordnet, die eine in Richtung auf den inneren Düsensitz 16 gerichtete Schließkraft auf die innere Düsennadel 15 ausübt. Über eine weitere Querbohrung 45 in der äußeren Düsennadel 10 kann der Kraftstoff weiter in eine zweite Ablaufbohrung 63 strömen und von dort zu einem zweiten Steuerventil 60, das als elektromagnetisches Steuerventil ausgebildet ist. Das zweite Steuerventil 60 umfasst dabei ein zweites Steuerventilelement 61, dass durch einen – ebenfalls nicht dargestellten – Elektromagneten bewegbar ist und dadurch einen Ablaufquerschnitt auf- und zusteuert, über den die zweite Ablaufbohrung 63 mit der Niederdruckleitung 36 verbindbar ist.
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Zur Versorgung des zweiten Druckraums 12 mit Kraftstoff unter hohem Druck dient eine weitere Versorgungsbohrung 49, die ebenfalls vom Hochdruckzulaufkanal 30 abzweigt und in eine Versorgungsbohrung 47 mündet. Die Versorgungsbohrung 47 ist als Querbohrung innerhalb des Haltekörpers 2 ausgebildet und verbindet den Hochdruckzulaufkanal 30 mit einer weiteren Querbohrung 48, die in der äußeren Düsennadel 10 ausgebildet ist, wobei die weitere Querbohrung 48 in den zweiten Druckraum 12 mündet, so dass eine Befüllung des zweiten Druckraums 12 gewährleistet ist. Dabei ist in der Bohrung 20 eine erste Ringnut 50 ausgebildet, in die die Versorgungsbohrung 47 mündet, so dass stets eine hydraulische Verbindung zwischen der Versorgungsbohrung 47 und der weiteren Querbohrung 48 besteht, im Bereich des Öffnungshubs der äußeren Ventilnadel 10 unabhängig von ihrer Längsposition.
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Um die äußere Düsennadel 10 bei ihrer Bewegung innerhalb der Bohrung mit einer Gleitfilm an der Außenseite zu versehen, der durch den flüssigen Kraftstoff bewirkt wird, weist die Bohrung 20 weiterhin eine zweite Ringnut 52 auf, die zwischen der ersten Ringnut 50 und dem ersten Druckraum 6 ausgebildet ist. In die zweite Ringnut 52 mündet die weitere Versorgungsbohrung 49, so dass hier Kraftstoff unter einem hohen Druck anliegt. Zwischen dem flüssigen Kraftstoff, der in der zweiten Ringnut 52 anliegt, und dem ersten Druckraum 6 besteht damit ein Druckgefälle, was einen geringen, aber stetigen Leckagestrom über einen Leckagespalt 19, der zwischen der äußeren Düsennadel 10 und der Wand der Bohrung 20 ausgebildet ist, bewirkt. Durch eine entsprechend kleine Dimensionierung des Drosselspalts 19 ist sichergestellt, dass die in den ersten Druckraum 6 einfließende Kraftstoffmenge an flüssigem Kraftstoff nicht zu groß wird.
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Die genaue Ausgestaltung der Düsensitze ist in 2 und nochmals in vergrößerter Darstellung in 3 dargestellt, wobei 2 den mit II bezeichneten Ausschnitt der 1 und 3 den mit III bezeichneten Ausschnitt der 2 darstellt. Der Düsenkörper 4 weist an seinem dem Brennraum zugewandten Ende einen zylindrischen Führungsabschnitt 29 auf, in dem die äußere Düsennadel 10 mit einem zylindrischen Abschnitt 27 geführt ist. Zwischen dem äußeren Düsensitz 11 und den äußeren Einspritzöffnungen 13 ist an der Außenseite der äußeren Düsennadel 10 eine umlaufende Ringnut 28 ausgebildet. Von der Ringnut 28 führen die äußeren Einspritzöffnungen 13 ab, die einen nur geringen Durchmesser aufweisen und dafür konzipiert sind, dass flüssiger Kraftstoff, der sich in der Ringnut 28 gesammelt hat, durch diese hindurch gedrückt wird und dadurch zerstäubt. Im Führungsabschnitt 29 ist eine erste Ausnehmung 54 ausgebildet, die hier als Ringnut ausgeführt ist. Im zylindrischen Abschnitt 27 ist eine zweite Ausnehmung 55 ausgebildet, die in Form von mehreren, über den Umfang der äußeren Düsennadel 10 verteilt angeordneten Auskerbungen ausgebildet ist. In Schließstellung der Düsennadel 10, also wenn diese in Anlage am äußeren Düsensitz 11 ist, werden die beiden Ausnehmungen 54, 55 durch einen zylindrischen Dichtabschnitt 56 hydraulisch getrennt.
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Der in der zweiten Ringnut 52 anstehende flüssige Kraftstoff, der unter hohem Druck steht, der deutlich größer ist als der Druck des gasförmigen Kraftstoffs im ersten Druckraum 6, fließt langsam und gedrosselt durch den Leckagespalt 19 zwischen der äußeren Düsennadel 10 und der Wand der Bohrung 20 in Richtung des ersten Druckraums 6, wobei er den Leckagespalt 19 benetzt und für eine reibungsarme Beweglichkeit der äußeren Düsennadel 10 im Haltekörper 2 sorgt. Der flüssige Kraftstoff im ersten Druckraum 6, der ansonsten mit gasförmigem Kraftstoff gefüllt ist, sammelt sich im unteren, dem Brennraum zugewandten Ende des ersten Druckraum 6 entweder unmittelbar vor dem äußeren Düsensitz 11 oder in der Ringnut 28. Hebt die äußere Düsennadel 10 nun vom äußeren Düsensitz 11 ab, so fließt gasförmiger Kraftstoff aus dem ersten Druckraum 6 in Richtung der Ringnut 28. Die Ringnut 28 ist zu Beginn der Öffnungshubbewegung der äußeren Düsennadel 10 nur über die äußeren Einspritzöffnungen 13 mit dem Brennraum der entsprechenden Brennkraftmaschine verbunden. Der Strom aus gasförmigem Kraftstoff drückt jetzt den vorhanden flüssigen Kraftstoff, soweit am äußeren Düsensitz 11 vorhanden, in die Ringnut 28 und von dort durch die äußeren Einspritzöffnungen 13 in den Brennraum. Die Verbindung der Ringnut 28 zwischen dem zylindrischen Führungsabschnitt 29 und dem zylindrischen Abschnitt 27 hindurch ist zu Beginn der Öffnungshubbewegung der äußeren Düsennadel 10 noch verschlossen, da in diesem Bereich der zylindrische Dichtabschnitt 56 ausgebildet ist, der die erste Ausnehmung 54 von der zweiten Ausnehmung 55 trennt.
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In der Ringnut 28 wird in der Regel nur eine geringe Menge flüssiger Kraftstoff vorhanden sein, so dass die Zeit, die die äußere Düsennadel 10 zum Durchfahren des Dichtabschnitts 38 benötigt, ausreicht, diese Kraftstoffmenge durch die äußeren Einspritzöffnungen 13 zu drücken und dadurch zerstäubt in den Brennraum einzubringen. Bewegt sich die äußere Düsennadel 10 weiter vom äußeren Düsensitz 11 weg, so werden die beiden Ausnehmungen 54, 55 hydraulisch miteinander verbunden und gasförmiger Kraftstoff fließt durch diesen so gebildeten Einspritzquerschnitt 38. Dabei kann der Gasstrom durch die Formung der Ausnehmungen gelenkt werden: Die zweite Ausnehmung 55 ist durch mehrere Auskerbungen gebildet, die über den Umfang der äußeren Ventilnadel 10 verteilt sind. Diese bilden Strömungskanäle, die eine größere Eindringtiefe der Gasstrahlen gewährleisten als es bei Ausbildung der zweiten Ausnehmung 55 in Form einer umlaufenden Ringnut wäre, so dass der Brennraum leichter in allen Bereichen mit gasförmigen Kraftstoff befüllt wird.
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In 4 ist eine Draufsicht auf das Einspritzventil nach 2 von unten gezeigt, aus der die Anordnung der Ausnehmungen 54, 55 und die Lage der inneren Einspritzöffnungen 17 und der äußeren Einspritzöffnungen 13 hervorgeht. Der gasförmige Kraftstoff gelangt von der Ringnut 28 in die erste Ausnehmung 54, die als Ringnut ausgebildet ist, und von dort durch die zweite Ausnehmung 55 in Form mehrerer Auskerbungen in den Brennraum der Brennkraftmaschine, sobald die äußere Düsennadel 10 einen ausreichenden Öffnungshub durchfahren hat.
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Die Funktion des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors ist wie folgt: Zu Beginn der Kraftstoffeinbringung herrscht im ersten Druckraum 6 ein für den gasförmigen Kraftstoff – beispielsweise Erdgas – geeignetes Druckniveau, das wenigstens einige bar beträgt. In dem Bereich des Kraftstoffinjektors, die mit dem flüssigen Kraftstoff befüllt ist, herrscht ein höherer Einspritzdruck, der bei der Verwendung von Dieselkraftstoff wenigstens einige hundert bar beträgt, aber es sind auch Drücke von bis zu 2500 bar oder mehr möglich. Durch den hohen Druck sowohl im ersten Steuerraum 22 als auch im zweiten Steuerraum 25 ist gewährleistet, dass sowohl die innere Düsennadel 15 als auch die äußere Düsennadel 10 in Anlage an den jeweiligen Düsensitzen 11, 16 sind und sowohl die inneren Einspritzöffnungen 17 als auch die äußeren Einspritzöffnungen 13 verschließen. Soll eine Einspritzung nur mit flüssigem Kraftstoff geschehen, so wird nur das zweite Steuerventil 60 geöffnet, so dass der zweite Steuerraum 25 entlastet wird durch seine jetzt offene Verbindung mit der Niederdruckleitung 36, wodurch der hydraulische Druck im zweiten Steuerraum 25 sinkt und entsprechend die hydraulische Schließkraft auf die innere Düsennadel 10. Angetrieben vom Kraftstoffdruck im zweiten Druckraum 12 bewegt sich daraufhin die innere Düsennadel 15 entgegen der Kraft der inneren Schließfeder 26 vom inneren Düsensitz 16 weg und gibt die inneren Einspritzöffnungen 17 frei, so dass Kraftstoff aus dem zweiten Druckraum 12 durch die inneren Einspritzöffnungen 17 austritt und aufgrund des hohen Kraftstoffdrucks fein zerstäubt wird. Nach dem Schließen des zweiten Steuerventils 60 baut sich im zweiten Steuerraum 25 aufgrund der Verbindung über die Durchlaufbohrung 43 wieder der ursprünglich hohe Kraftstoffdruck auf, durch den innere Düsennadel 15 wieder zurück in ihre Schließstellung gedrückt wird und die innere Einspritzöffnungen 17 verschließt.
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Soll auch oder nur die äußere Düsennadel 10 bewegt werden, so wird hingegen das erste Steuerventil 40 geöffnet, so dass der Druck im ersten Steuerraum 22 durch die Verbindung über die Ablaufbohrung 34 sinkt. Der daraufhin ebenfalls abnehmende hydraulische Schließdruck innerhalb des ersten Steuerraum 22 erlaubt jetzt eine Bewegung der äußeren Düsennadel 10 aufgrund des Drucks im ersten Druckraum 6, so dass die äußere Düsennadel 10 vom äußeren Düsensitz abhebt und gasförmiger Kraftstoff aus dem ersten Druckraum 6 zu den äußeren Einspritzöffnungen 13 strömt. Nach Schließen des ersten Steuerventils 40 baut sich wiederum der ursprüngliche Zustand auf und die äußere Düsennadel 10 verschließt die äußere Einspritzöffnung 13.
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Die Form der zweiten Ausnehmung 55 kann, neben der Ausbildung als Auskerbungen, auch in anderer Form erfolgen, beispielsweise in Form einer umlaufenden Ringnut. Durch gegenüber der Längsachse schrägstehende Auskerbungen lassen sich auch Drallströmungen im Brennraum durch den einströmenden gasförmigen Kraftstoff erreichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014225167 A1 [0002]
