[发明专利]用于喷射气态燃料和/或液态燃料的燃料喷射阀的喷嘴组件和燃料喷射阀

说明书

本发明涉及一种用于将气态和/或液态燃料喷射到内燃机的燃烧室(2)中的燃料喷射阀的喷嘴组件(1)，包括与密封座(3)共同作用的、可往复运动的关闭元件(4)，所述关闭元件用于释放和关闭至少一个喷射开口(5)，所述关闭元件在一侧由燃烧室压力加载并且在另一侧由控制压力加载，所述控制压力存在于控制室(6)中，所述控制室通过套筒形的密封元件(8)与用于所述燃料的流入路径(7)分离。根据本发明，所述关闭元件(4)球形地或至少在与所述密封座(3)共同作用的密封面(9)的区域中部分球形地成形并且与所述套筒形的密封元件(8)直接地或间接地流体密封连接。此外，本发明涉及一种具有这种喷嘴组件(1)的燃料喷射阀。

技术领域

本发明涉及一种燃料喷射阀的具有权利要求1前序部分特征的喷嘴组件。此外，本发明涉及一种用于将气态燃料和/或液态燃料喷射到具有这种喷嘴组件的内燃机的燃烧室中的燃料喷射阀。

背景技术

上述类型的燃料阀例如在双燃料喷射方法中使用，用于给内燃机供给燃料。在双燃料燃烧方法中，首先将压缩点燃的液态燃料、例如柴油燃料为了预调节而直接引入到燃烧室中，以便提供随后引入的主能量载体、例如甲烷气体或液态甲醇的点燃温度。主能量载体或者说主燃料同样可以直接或间接地通过进气管被供应给燃烧室。通常，借助于燃料喷射阀实现主燃料的配量，该燃料喷射阀具有至少一个呈可往复运动的喷嘴针形式的可液压操控的调节机构。用于预处理的液态燃料在此同时用作控制介质。

在一种双燃料喷射方法中，可以使用以下四个喷射器方案或者说喷嘴方案：

1.在一个喷射器中实现的同轴喷嘴方案，

2.在一个喷射器中实现的平行喷嘴方案，

3.(直接)的双喷射器方案，在该方案中，两个喷射器布置在燃烧室处，以及

4.(间接的)双喷射器方案，在该方案中，用于主燃料的喷射器布置在进气管上。

在同轴喷嘴方案中，两种燃料的高压室通过环形间隙由结构决定地彼此连接，因为必须导向可往复运动的喷嘴针。为了出于安全原因防止主燃料通过导向到用作点燃燃料和/或用作控制介质的液态燃料的区域中，这样调节液态燃料的压力，使得该压力总是高于主燃料压力。以这种方式确保，在泄漏行程中仅有液态燃料到达主燃料区域中。

然而，到主燃料区域中的液态燃料泄漏应尽可能少，理想情况下完全避免。因为在内燃机的推进阶段中，可以通过控制主燃料配量的喷嘴针的密封座来使不显著的液态燃料量聚集，这些燃料量在接下来的喷射中导致到燃烧室中的能量输入过高。这不仅损害行驶舒适性，而且还损害内燃机稳定性，这是由于在此产生的过高的燃烧室压力。此外，液态燃料泄漏到主燃料区域中的后果可能是，具有气体驱动装置的车辆不能获得所必须的认证。因为为了获得该认证，必须确保，通过气态主燃料施加用于内燃机运行所使用的能量的至少90％。

此外，如果内燃机可以仅临时以液态燃料运行(例如“仅柴油运行”)，这导致，由于压力下降较高主燃料区域被液态燃料充满。

如果具有气体驱动装置的车辆停车，则在气体系统中维持过压，而在液态燃料区域中仅存在周围环境压力。因此，气体可以到达液态燃料区域中，这出于安全技术原因应避免。

用于避免上述缺点的解决方案例如设置，在喷嘴针的导向区域中使导向间隙最小化和/或使导向长度最大化。此外，已知使用径向密封元件，例如o形环或活塞环。

然而，这些方案由于在燃料喷射阀的使用寿命上在导向区域中出现磨损和/或由于缺少密封元件的功能可靠性而不足够。因此，本发明的任务在于，在此实现补偿。尤其，应在燃料喷射阀中实现可靠的介质分离，该燃料喷射阀不但可以设计为可液压操控的单燃料喷射阀，而且可以设计为可液压操控的双燃料喷射阀。

发明内容

为了解决该任务，设置一种具有权利要求1特征的喷嘴组件。本发明的有利扩展方案可以由从属权利要求中得出。此外，还提出一种具有这种喷嘴组件的燃料喷射阀。