用于燃料喷射器的喷嘴组件、燃料喷射器的制作方法

本发明涉及一种用于燃料喷射器的喷嘴组件。此外，本发明涉及具有这种喷嘴组件的燃料喷射器。借助于燃料喷射器可以在不同的时间点将两种不同的燃料喷射到内燃机的燃烧室中。第一燃料例如可以是气态燃料、尤其是天然气(英语：“naturalgas”，简称为“ng”)，并且第二燃料是液态燃料、尤其是柴油燃料。燃料喷射器尤其可以是ngdi喷射器。

背景技术：

在所谓的ngdi喷射方法(英文：“naturalgasdirectinjection”，天然气直喷)中，将天然气直接吹入到内燃机的燃烧室中、借助之前设置的柴油预喷射点燃并且随后扩散地燃烧。相对于传统的柴油燃烧，天然气的燃烧尤其具有以下优点：co2排放可以减小直至25％。在此，天然气具有与柴油类似的燃烧特性和由此类似的转矩特性，从而使得在现存的柴油驱动系统中的集成度是高的。也就是说，通常仅需要对内燃机、冷却系统和/或废气后处理系统进行少量的改变。

为了将天然气和柴油燃料直接喷射到内燃机的燃烧室中，可以使用所谓的双燃料喷射器(dual-fuel-injektor)。该双燃料喷射器例如可以具有两个共轴布置的、彼此嵌合地受引导的喷嘴针，其中，外部喷嘴针控制用于引入或吹入天然气的至少一个吹入开口，并且内部喷嘴针控制用于引入或喷入柴油燃料的至少一个喷射开口。这种双燃料喷射器例如由公开文献de102014225167a1已知。

为了在ngdi喷射方法中实现优化的燃烧，必须使点火射束和气体射束彼此对齐。因此，通常采取抗扭转的措施，所述措施应防止具有第一喷射开口的外部喷嘴针相对于具有第二喷射开口的喷嘴体的扭转。

技术实现要素：

由前面提到的现有技术出发，本发明的任务在于，说明一种用于燃料喷射器的喷嘴组件，该喷嘴组件能够实现优化的燃烧并且同时在制造过程中的花费较少。

为了解决该任务，提出一种根据本发明的喷嘴组件。在下面阐明本发明的有利扩展方案。此外还说明一种具有根据本发明的喷嘴组件的燃料喷射器。

所提出的喷嘴组件包括一个喷嘴体和两个共轴布置的、可往复运动的喷嘴针以用于控制喷射开口，其中，第一喷嘴针至少区段式地实施为空心针并且第二喷嘴针至少区段式地接收在第一喷嘴针中。因此，喷嘴组件尤其适用于以下燃料喷射器，借助该燃料喷射器可以在不同的时间点将两种不同的燃料喷射到内燃机的燃烧室中。根据本发明，用于第一燃料和用于第二燃料的所有喷射开口构造在喷嘴体中。也就是说，所有喷射开口构造在同一个构件中，使得不再需要喷射开口相对彼此的费事的对齐。此外，可以取消用于抗扭转的措施。此外，所有喷射开口的布置在一个构件中实现，该构件(与喷嘴针不同)不实施往复运动。因此，所有喷射开口在轴向方向上也总是位于相同的位置中。

因此，所提出的喷嘴组件相对简单地构建并且能相应简单地制造。同时，喷射开口能够以该方式布置在喷嘴体中，使得实现燃料在燃烧室中的优化燃烧。

根据本发明的优选实施方式，喷嘴体除了朝向燃烧室的喷射开口之外均封闭地实施。因此，与开始所提到的现有技术不同，没有关于喷射开口起寄生作用的引导部再伸入到燃烧室中。由此确保，燃料仅仅还通过喷射开口达到燃烧室中。

优选地，喷嘴体构造用于第一喷嘴针的密封座。在该密封座下游，喷嘴体和第一喷嘴针限界第一压力室，用于第一燃料的第一喷射开口从该第一压力室出发。因此，通过第一喷嘴针的往复运动可以使流动路径导通，第一燃料通过该流动路径达到第一喷射开口。第一燃料尤其可以是气态燃料、例如天然气，该第一燃料为了使内燃机运行而喷入到燃烧室中并且燃烧。在第一喷嘴针的往复运动期间，喷射开口的位置相对彼此不改变，因为所有喷射开口构造在喷嘴体中。

此外提出，喷嘴体具有用于接收和引导第一喷嘴针的、构造为盲孔的引导孔。在引导孔内部，第一喷嘴针限界第二压力室，用于第二燃料的第二喷射开口从该第二压力室出发。通过引导可以引起第一喷嘴针关于喷嘴体并且由此关于通过喷嘴体构造的密封座的对中心。同时，引导间隙作为密封间隙使用，该密封间隙用于使用于第二燃料的第二压力室与用于第一燃料的第一压力室分开。

此外，第一喷嘴针优选构造用于第二喷嘴针的密封座。因此，通过第二喷嘴针相对于第一喷嘴针的往复运动可以导通用于第二燃料的流动路径。为了使第二燃料达到构造在喷嘴体中的第二喷射开口，提出使构造用于第二喷嘴针的密封座的第一喷嘴针在密封座下游打开和/或具有通到第二压力室中的至少一个连接通道。因此，用于第二燃料的流动路径延伸经过构造在第一喷嘴针中的开口和/或所述至少一个连接通道。

第二燃料尤其可以是液态燃料、例如柴油燃料，该第二燃料可以用于点燃第一燃料。

此外优选地，第一和第二喷射开口分别构造多孔圆(lochkreis)。多孔圆能够在喷射时实现燃料在燃烧室中的均匀分布。因此，出于相同的理由，多孔圆的喷射开口还优选相对彼此以相同的角度间隔布置。

有利地，第一和第二喷射开口的数量相同。也就是说，每个多孔圆包括相同数量的喷射开口。因此，每个第一喷射开口可以配属有一个第二喷射开口，以便确保优化的燃烧。

此外提出，第一和第二喷射开口相对彼此对齐，使得所述喷射开口沿轴向方向彼此叠置。由此确保，借助喷射开口形成的燃料射束在燃烧室中相互碰到，以便借助第二燃料点燃第一燃料。

有利地，用于第一燃料的第一喷射开口大于用于第二燃料的第二喷射开口。因为第二燃料主要用于点燃第一燃料，因此可以减小喷射量。优选地，这两个多孔圆的喷射开口相对彼此以轴向间距布置，使得第一多孔圆相比于第二多孔圆具有较大的直径。第一多孔圆的较大的直径使得用于第一燃料的较大的喷射开口的构造变简单。

为了解决开始所提到的任务，还提出一种用于两种不同燃料的燃料喷射器，所述燃料必须在分开的时间点喷射到内燃机的燃烧室中。为此，所提出的燃料喷射器包括根据本发明的喷嘴组件，使得这两种燃料的喷射通过优化地彼此对齐的喷射开口实现。因此，通过所述燃料喷射器能够实现与所述喷嘴组件相同的优点，为了避免重复参照对喷嘴组件的描述。

燃料喷射器优选是ngdi喷射器，借助该ngdi喷射器可以将两种不同的燃料在分开的时间点直接喷射到内燃机的燃烧室中。在此，优选液态的第二燃料以预喷射的方式引入以用于点燃第一燃料，其中，所述第二燃料尤其可以是柴油燃料。第一燃料尤其可以是天然气或甲醇。

附图说明

下面参照附图详细阐释本发明的优选实施方式。附图1示出根据本发明的喷嘴组件或根据本发明的燃料喷射器在喷嘴区域中的示意性纵截面。

具体实施方式

所示出的用于燃料喷射器的喷嘴组件1包括喷嘴体3，两个共轴布置的喷嘴针4、5往复运动地接收在该喷嘴体中，借助该燃料喷射器可以将两种不同的燃料在分开的时间点喷射到内燃机的燃烧室2中。通过喷嘴针4、5的往复运动可以控制喷射开口6、7，所述喷射开口中的第一喷射开口6布置在第一多孔圆中并且第二喷射开口7布置在第二多孔圆中。通过第一多孔圆的喷射开口6可以喷入第一燃料，其中，所述第一燃料尤其可以是天然气。通过第二多孔圆的喷射开口7可以喷入第二燃料，其中，所述第二燃料优选是柴油燃料，该第二燃料以预喷射的方式引入到内燃机的燃烧室2中以用于点燃第一燃料。所有的喷射开口6、7或者说两个多孔圆构造在喷嘴体3中，更确切地说，以如下方式构造在该喷嘴体中：第一多孔圆的每个喷射开口6配属有第二多孔圆的一个喷射开口7，其中，彼此配属的喷射开口6、7分别以轴向间距相叠地布置。由此确保，通过第一多孔圆输出的燃料射束在燃烧室2中碰到之前以预喷射的方式引入的点火射束，使得第一燃料被点燃并且尽可能完全地燃烧。

所有的喷射开口6、7布置在一构件中，它们的位置相对彼此不改变。在喷嘴针4、5的往复运动期间所述喷射开口的位置相对彼此也不改变。因此，喷射开口6、7也持续优化地彼此对齐。

为了实现预喷射，首先操控第二喷嘴针或者说内部喷嘴针5，使得该第二喷嘴针从密封座12升起，该密封座通过第一喷嘴针或者说外部喷嘴针4构造。由此内部喷嘴针5开启流动路径，该流动路径通过密封座12和连接通道13引导到压力室11中，第二喷射开口7从该压力室出发。压力室11布置在喷嘴体3的用于引导外部喷嘴针4的引导孔10内部。

在预喷射之后紧接着用于运行内燃机的第一燃料的喷射。为此，操控第一喷嘴针或者说外部喷嘴针4，使得该外部喷嘴针从通过喷嘴体3构造的密封座8升起。因此，外部喷嘴针4开启用于第一燃料的流动路径，该流动路径通过密封座8引导到压力室9中，第一喷射开口6从该压力室出发。