具有两个密封区域的气体喷射器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于吹入气态燃料的气体喷射器，所述气体喷射器具有两个密封区域。
【背景技术】
[0002]除了液态燃料之外，在最近的时间里也越来越多地使用如例如天然气或氢气这样的气态燃料用于车辆运行。然而，对于这些气态燃料来说，用于液态燃料的已知气体喷射器仅仅有条件地适合，因为气态燃料具有不同于液态燃料的能量密度和体积。为了这样运行的内燃机不具有过量的消耗，每次吹气过程必须吹入尽可能准确的气体量。在这里，每个燃烧循环一个或者多个吹气过程也必须是可能的。此外，除了能够在预先给定的时间段之内吹入确定的最大量这一要求之外，也必须提供准确地计量被限定的最小气体量的可能性。在这里，尽可能小的系统压力也应该占主导，由此可以尽可能完全地利用气体箱的内容物。此外，在吹入过程之间，喷射器必须使气体相对于燃烧室密封。图1示意性地示出已知的气体喷射器I的例子，在该例子中，向外打开的阀针3配合在壳体5上的阀座2上。图1示出喷射器的关闭状态。在打开所述喷射器时，如果阀针上释放的环状横截面代表最小的横截面，有效的总开口横截面在行程上首先线性地变大。一旦具有半径Rl的阀针3和壳体5之间的环间隙具有比由行程释放的、阀座2和壳体5之间的横截面小的横截面，吹入量就是恒定的。
[0003]在设计气体喷射器时，在吹入期间所需要的质量流和根据气体的尽可能小的系统压力的要求之间存在目标冲突。这导致，气体喷射器必须具有尽可能大的流动横截面。然而，因为安装空间通常被限制，通常不能够通过喷射器尺寸的简单高度缩放来实现大的流动横截面，尤其是在喷射器向外打开的情况下。
【发明内容】
[0004]与之相对地，根据本发明的、具有权利要求1特征的、用于吹入用于内燃机的气态燃料的气体喷射器具有这样的优点，即，可以这样提高喷射器的密封座区域中的流动横截面，使得即使在系统压力小的情况下也能够在预先确定的时间情况下吹入充分的气体量。此外，根据本发明的气体喷射器具有非常小的安装空间，从而尤其不必在内燃机上设置用于气体喷射器的附加的安装空间。根据本发明，这由此实现，即，所述气体喷射器具有带有两个阀座的阀体和带有两个密封区域的封闭元件，所述两个密封区域在所述两个阀座上密封。此外，封闭元件包括具有底和壁区域的空心区域以及构造在底中的排出开口。在封闭元件的壁区域中构造至少一个贯通开口，从而气态燃料不但存在于封闭元件的空心区域中而且存在于其外部周边上。因此，气态燃料不但通过构造在空心区域上的排出开口而且在封闭元件的外周旁边经过，并且例如直接吹入到燃烧室中。
[0005]从属权利要求示出本发明的优选的拓展方案。
[0006]优选，阀体包括外部构件和内部构件。在此，内部构件布置在外部构件中。进一步优选，第一阀座设置在外部构件上和第二阀座设置在内部构件上。此外，在此，内部构件布置在封闭元件的空心区域中。由此可以提供气体喷射器的特别紧凑的结构。
[0007]根据本发明的另一种优选构型，内部构件可在轴向方向上移动。这特别优选地通过预紧元件例如预紧弹簧实现，所述预紧弹簧使内部构件预紧。通过该变型，能够以简单的方式通过首先开启第一密封座并且随后开启第二密封座来实现气体喷射器的分级打开。在此，特别优选，内部构件向外部(向封闭元件的打开方向)被预紧。进一步优选，封闭元件在内部构件上被导向。替代地，封闭元件在外部构件上被导向。
[0008]特别优选，内部构件为柱体。进一步优选，外部构件为空心柱体。
[0009]进一步优选，内部构件的能够由预紧元件实现的轴向方向上的最大行程小于封闭元件的最大行程。在此，特别优选，通过预紧元件引起的最大可能的行程小于封闭元件的最大行程的一半。因此，也可以以简单方式在多个吹入过程中吹入最小量。特别优选，可以通过预紧元件调节预紧力，从而可以调整内部构件的最大可能的行程。
[0010]优选，阀体包括具有至少一个吹入开口的阀体底，其中，封闭元件穿过吹入开口。
[0011]进一步优选，封闭元件为向外打开的封闭元件。因此，可以以简单的方式提供向外打开的气体喷射器。
[0012]特别优选，在具有直接吹入的内燃机中使用气体喷射器。即，气体喷射器直接布置在内燃机的燃烧室上。
[0013]此外，本发明涉及一种气体运行的内燃机，其包括根据本发明的气体喷射器。在此，特别优选在车辆中使用内燃机。
【附图说明】
[0014]以下参照附图详细说明本发明的优选的实施例。在此，相同的或者说功能相同的部分以相同的参考标记来标记。附图示出:
[0015]图1根据现有技术的气体喷射器的示意性截面视图；
[0016]图2根据第一实施例的气体喷射器的示意性截面视图；
[0017]图3根据第二实施例的气体喷射器的示意性截面视图；和
[0018]图4至6根据第三实施例的气体喷射器在不同的封闭状态或打开状态下的示意性截面视图。
【具体实施方式】
[0019]以下参照图2详细说明根据本发明的第一优选实施例的气体喷射器I。
[0020]如由图2可见，气体喷射器I包括阀体2和封闭元件3。如在图2中所示，阀体2基本上罐形地构成并且包括第一阀座21和第二阀座22。两个阀座21，22构成在阀体底23上。此外，在阀体底23中构造有多个吹入开口 24。吹入开口例如可以包括两个肾形的开
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[0021]封闭元件3部分地布置在阀体2中并且包括底34和空心柱体形的壁35。由此，在封闭元件3中形成空心区域33。壁35具有多个贯通开口 37。此外，在底34中设置有中央的排出开口 36。此外，在底34上设置有第一密封区域31和第二密封区域32。
[0022]第一密封区域31与第一阀座21共同密封，并且第二密封区域32与第二阀座22共同密封。在此，所述密封在阀底23的外侧上进行。如还从图2可见，在封闭元件3上还设置有被充气的外部区域38，该外部区域环形地设置在封闭元件3和阀体2之间。在此，封闭元件3以壁35的部分区域穿过阀体底23中的吹入开口 24地被导向(参见图2)。在此，为了装配，封闭元件3两件式地实施。由此，封闭元件3为向外打开的封闭元件，从而该实施例的气体喷射器I为向外打开的气体喷射器。
[0023]此外，封闭元件3具有导向区域39，该导向区域在阀体2的内壁上被导向。
[0024]图2示出气体喷射器I完全打开的状态。在此，图2中的箭头表明待吹入的气体的流动走向。所述气体经由空心的封闭元件3供入(箭头B)，并且然后，所述气体的一部分可以通过壁35中的贯通开口 37流动到封闭元件3上的外部区域38。气体的另外的部分流动直到阀体底23并且可以经由吹入开口 24和封闭元件3中的排出开口 36被吹入到燃烧室中。
[0025]由此，可以提供具有非常紧凑的结构的气体喷射器1，其具有两个同中心的阀座21,22ο与现有技术相比，气体也可以经由气体喷射器I的中心吹出，从而在可类比的打开时间段中可以提高所吹入的气体量。由此，可能的是，与现有技术相比可以降低待吹入的气体的压力水平或者说可以在一个吹入循环中吹入更多的气体。
[0026]图3示出根据本发明的第二优选实施例的气体喷射器I。在第二实施例中，阀体2