Titel

Gasinjektor mit kurzer axialer Bauweise

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasinjektor zum Einblasen eines gasförmigen Brennstoffs, insbesondere Wasserstoff oder Erdgas oder dergleichen mit einer kurzen axialen und kompakten Bauweise. Der Gasinjektor ist insbesondere für eine Direkteinblasung in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine ausgelegt.

Gasinjektoren sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Ein Problemkreis bei Gasinjektoren liegt prinzipbedingt darin, dass aufgrund des gasförmigen, einzublasenden Mediums keine Schmierung durch das Medium möglich ist, wie dies beispielsweise bei Kraftstoffinjektoren, welche Benzin oder Diesel einspritzen, möglich ist. Daraus resultiert im Betrieb ein übermäßiger Verschleiß im Vergleich mit Kraftstoff! njekto re n für flüssige Kraftstoffe. Weiterhin ist es aufgrund zunehmender Verkleinerung von Brennkraftmaschinen häufig notwendig, dass im Gegensatz zu einem zentralen Einbau in oder nahe einer Hauptachse eines Zylinders der Brennkraftmaschine ein seitlicher Einbau notwendig ist.

Offenbarung der Erfindung

Der erfindungsgemäße Gasinjektor zum Einblasen eines gasförmigen Brennstoffs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist hingegen den Vorteil auf, dass der Gasinjektor eine kurze axiale Baulänge aufweist. Dadurch kann der Gasinjektor insbesondere seitlich an einem Brennraum einer Brennkraftmaschine angeordnet werden. Dabei kann der Gasinjektor trotzdem sehr schlank und insbesondere mit kleinem Außendurchmesser bereitgestellt werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Gasinjektor einen Magnetaktor mit einem Anker, einen Innenpol und einer Spule umfasst. Weiterhin umfasst der Gasinjektor ein Schließelement mit einer Ventilnadel, welches einen Gaspfad für den gasförmigen Brennstoff an einem Ventilsitz freigibt und verschließt. Der Anker ist dabei mit dem Schließelement verbunden. Ferner ist ein abgeschlossener Schmiermittelraum vorgesehen, welcher mit Schmiermittel gefüllt ist und in welchem der bewegliche Anker angeordnet ist. Dabei stellt das Schmiermittel eine Schmierung des Ankers sicher, so dass am Anker kein Verschleiß im Betrieb auftritt. Der Schmiermittelraum umfasst hierbei wenigstens ein flexibles Dichtelement, insbesondere einen Faltenbalg, welches den Schmiermittelraum gegenüber dem Gaspfad abdichtet und somit die axiale Bewegbarkeit des Schließelements sicherstellt. Ferner umfasst der Gasinjektor ein Rückstellelement, insbesondere eine Schließfeder in Form einer Zylinderfeder, wobei das Rückstellelement das Schließelement in eine geschlossene Ausgangsstellung zurückstellt. Eine erste Nadelführung ist weiterhin zwischen einer Führungshülse und der Ventilnadel des Schließelements ausgebildet. Dabei ist die erste Nadelführung innerhalb des flexiblen Dichtelements im Schmiermittelraum angeordnet und das Rückstellelement ebenfalls zumindest teilweise innerhalb des flexiblen Dichtelements im Schmiermittelraum angeordnet. Vorzugsweise ist das Rückstellelement vollständig innerhalb des flexiblen Dichtelements angeordnet. Somit sind das flexible Dichtelement, die erste Nadelführung und das Rückstellelement ineinander angeordnet. Dadurch kann axialer Bauraum eingespart werden und eine gesamte Axiallänge des Gasinjektors reduziert werden. Der Schmiermittelraum stellt weiter eine lange Lebensdauer des Magnetaktors bereit, da insbesondere an der Nadelführung und am Anker sowie an Bauteilen, die mit dem Anker in Kontakt bringbar sind, sehr wenig Verschleiß auftritt.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Das flexible Dichtelement ist vorzugsweise ein Metallbalg. Der Metallbalg stellt einerseits eine sehr gute Beweglichkeit bereit, um die Axialbewegungen des Schließelements zu ermöglichen und andererseits kann dadurch der Metallbalg möglichst nahe am heißen Brennraum der Brennkraftmaschine angeordnet werden. Dadurch kann eine axiale Länge des Gasinjektors weiter reduziert werden. Alternativ ist das flexible Dichtelement ein Kunststofffaltenbalg oder eine Membran oder ein Gummielement. Besonders bevorzugt ist das flexible Dichtelement dabei direkt an der Ventilnadel und direkt an der Führungshülse befestigt.

Für eine besonders einfache Fixierung des flexiblen Dichtelements an der Ventilnadel umfasst die Ventilnadel vorzugsweise eine Fixierscheibe. Die Fixierscheibe kann einteilig mit der Ventilnadel ausgebildet sein oder alternativ als Ringscheibe vorgesehen sein, welche z.B. mittels einer Schweißverbindung, mit der Ventilnadel verbunden ist.

Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine zweite Nadelführung zwischen der Ventilnadel und der Führungshülse ausgebildet. Die zweite Nadelführung ist ausgehend vom Dichtsitz des Schließelements weiter vom Dichtsitz entfernt als die erste Nadelführung. Vorzugsweise ist die zweite Nadelführung ebenfalls innerhalb des flexiblen Dichtelements angeordnet.

Um einen noch kompakteren Aufbau zu erreichen, ist das Rückstellelement vorzugsweise vollständig in der Führungshülse angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Rückstellelement eine Zylinderfeder, welche sich eng an die Ventilnadel anlegt. Besonders bevorzugt weist die Führungshülse einen Absatz auf, an welchem sich das Rückstellelement mit einem Ende abstützt. Weiter bevorzugt stützt sich das andere Ende an einem Federhalter ab.

Vorzugsweise weist die Führungshülse einen inneren Absatz auf, an welchem sich das Rückstellelement an einem Ende abstützt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Gasinjektor einen Gaszulauf, welcher seitlich am Gasinjektor angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Gaszulauf dabei seitlich an einem Hauptkörper des Gasinjektors angeordnet. Dadurch kann eine axiale Baulänge des Gasinjektors weiter reduziert werden und der Gasinjektor noch kompakter ausgebildet werden. Der seitliche Gaszulauf ist vorzugsweise in einem Winkel von 90° zu einer Längsachse des Gasinjektors vorgesehen.

Weiter bevorzugt weist der Gasinjektor einen Flachdichtsitz auf. Vorzugsweise umfasst hierbei das Schließelement an einem zum Brennraum gerichteten Ende eine Dichtscheibe, welche an einem Ventilsitz eine oder mehrere Durchgangsöffnungen freigibt. Der Gasinjektor ist dabei vorzugsweise als ein nach außen öffnender Injektor ausgebildet. Dadurch kann ein Dichtsitz bereitgestellt werden, welcher senkrecht zur Längsrichtung des Gasinjektors in einer Ebene liegt.

Ferner bevorzugt umfasst der Gasinjektor eine im Schmiermittelraum angeordnete Bremseinrichtung, welche eingerichtet ist, um das Schließelement bei einem Rückstellvorgang des Gasinjektors vom geöffneten in den geschlossenen Zustand abzubremsen. Die Bremseinrichtung umfasst einen Bremsbolzen, einen Dämpfungsraum, der mit dem Schmiermittelraum in Fluidverbindung steht, und ein elastisches Bremselement, insbesondere eine Feder. Der Bremsbolzen und das elastische Bremselement sind beim Rückstellvorgang in Wirkverbindung mit dem Schließelement und/oder dem Anker, wobei der Bremsbolzen ferner beim Rückstellvorgang eingerichtet ist, Schmiermittel aus dem Dämpfungsraum zu verdrängen, um eine Rückstellung des Bremsbolzens zu dämpfen. Da ein Teil des Abbremsvorgangs durch ein hydraulisches Kleben zwischen dem Bremsbolzen und einem Anschlagbauteil, an welchem der Bremsbolzen im geöffneten Zustand des Gasinjektors anliegt, bereitgestellt wird, kann durch das Vorsehen des Dämpfungsraums eine Dampfblasenbildung des flüssigen Schmiermittels beim Überwinden des hydraulischen Klebens verhindert werden, so dass insbesondere ein Verschleiß durch Kavitation verhindert werden kann.

Der Bremsvorgang wird zusätzlich noch durch die mit der Bremseinrichtung bereitgestellte Beschleunigung der zusätzlichen Massen unterstützt. Weiterhin wird über die Verdrängung des Schmierstoffs zwischen dem Anker und dem Bremsbolzen eine weitere Abbremsung realisiert. Auch kann durch Reibung von Führungselementen oder dergleichen mit dem Bremsbolzen eine Rückstellgeschwindigkeit des Schließelements weiter reduziert werden. Dies alles reduziert die Aufschlagkraft des Ankers am Anschlag, so dass auch eine Lebensdauer des Ankers weiter verlängert werden kann.

Weiter bevorzugt umfasst der Bremsbolzen insbesondere einen Hauptkörper mit einer Anlagefläche, welche an einer zum Schließelement gerichteten Seite des Hauptkörpers des Bremsbolzens angeordnet ist und in Wirkverbindung mit dem Schließelement bringbar ist und als Anschlagfläche dient. Der Hauptkörper ist vorzugsweise zylindrisch. Weiter bevorzugt ist an der zum Schließelement gerichteten Seite des Hauptkörpers ein Ringflansch angeordnet. Der Ringflansch dient vorzugsweise als Anschlagfläche.

Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das elastische Bremselement der Bremseinrichtung im Dämpfungsraum angeordnet. Hierdurch kann ein besonders kompakter Aufbau realisiert werden. Das elastische Bremselement ist vorzugsweise eine Druckfeder, insbesondere eine Zylinderfeder.

Weiter bevorzugt steht der Dämpfungsraum über ein Führungsspiel des Bremsbolzens mit dem Schmiermittelraum in Fluidverbindung.

Vorzugsweise umfasst der Gasinjektor ferner eine Drossel, welche den Dämpfungsraum mit dem Schmiermittelraum verbindet. Die Drossel stellt sicher, dass der Dämpfungsvorgang definiert ablaufen kann, da das Schmiermittel aus dem Dämpfungsraum über die Drossel dann in den Schmiermittelraum überführt wird. Die Drossel ist vorzugsweise eine kleine Verbindungsbohrung zwischen Dämpfungsraum und Schmiermittelraum. Durch Wahl geometrischer Abmessungen der Verbindungsbohrung beispielsweise Durchmesser und/oder Länge der Bohrung, kann das Dämpfungsverhalten der Bremseinrichtung eingestellt werden.

Der Gasinjektor umfasst weiter bevorzugt einen Ankerbolzen, welcher am Schließelement anliegt, wobei der Ankerbolzen mit dem Anker verbunden ist. Ein von einem Dichtsitz des Gasinjektors abgewandtes Ende des Ankerbolzens ist eingerichtet, um im geschlossenen Zustand des Gasinjektors mit dem Bremsbolzen in Kontakt zu treten.

Ferner umfasst der Gasinjektor vorzugsweise eine Ankerbolzenführung, in welcher der Ankerbolzen geführt ist. Die Ankerbolzenführung bildet dabei im geöffneten Zustand des Gasinjektors einen Anschlag für den Bremsbolzen. Im geschlossenen Zustand ist ein erster Spalt zwischen der Ankerbolzenführung und dem Bremsbolzen vorhanden. Beim Öffnen wird dieser erste Spalt durch die Druckkraft der Feder der Bremseinrichtung, welche auf den Bremsbolzen wirkt, überwunden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Gasinjektor einen im Schmiermittelraum angeordneten Führungskörper mit einem Führungsbereich zur Führung des Bremsbolzens. Der Führungskörper weist vorzugsweise eine Ausnehmung auf, insbesondere an einem zum Dichtsitz gerichteten Ende des Führungskörpers, in welcher der Bremsbolzen geführt ist.

Bevorzugt weist im geschlossenen Zustand des Gasinjektors der erste Spalt zwischen dem Bremsbolzen und der Ankerbolzenführung eine erste Breite B auf, welche kleiner ist als ein zweiter Spalt mit einer zweiten Breite C zwischen dem Anker und dem Innenpol. Der Axialspalt B zwischen der Ankerbolzenführung und dem Bremsbolzen liegt dabei vorzugsweise in einem Bereich von 1 % bis 90 % des Axialspalts C zwischen Anker und Innenpol. Besonders bevorzugt ist der Axialspalt B zwischen Ankerbolzenführung und Bremsbolzen dabei kleiner als 25 % des Axialspalts C, weiter bevorzugt in einem Bereich von 3 % bis 20 % des Axialspalts C. Der Axialspalt C weist vorzugsweise eine Größe von 0,05 mm bis 3 mm, insbesondere 0,8 mm auf.

Vorzugsweise umfasst das flexible Dichtelement des Schmiermittelraums ein erstes und ein zweites flexibles Dichtelement. Somit ist der Schmiermittelraum durch zwei flexible Dichtelemente abgedichtet, wodurch bei einer Verdrängung des Schmierstoffs im Schmiermittelraum verhindert werden kann, dass ein ungünstiger Überdruck oder Unterdrück entsteht, welcher z.B. über Bauteile des Schmierstoffspeichers eine ungewollte Kraft auf das Schließelement des Gasinjektors ausüben kann. Durch das Vorsehen von zwei flexiblen Dichtelementen kann selbst dann, wenn eine ungünstige Kraft auf eines der Dichtelemente ausgeübt wird, was zu einem Druckanstieg im abgeschlossenen Schmiermittelraum führen könnte, durch das zweite flexible Dichtelement ein Ausgleich bereitgestellt werden. Somit kann erfolgreich eine unerwünschte Druckänderung im Inneren des abgeschlossenen Schmiermittelraums verhindert werden.

Eine Speicherfeder übt weiter bevorzugt von außen eine vorbestimmte Kraft auf das Schmiermittel im abgeschlossenen Schmiermittelraum aus. Vorzugsweise wird hierbei ein Überdruck zwischen 0,5 bis 10 x 10 ⁵ Pa ausgeübt, besonders bevorzugt 1 bis 5 x 10 ⁵ Pa. Somit kann das Schmiermittel im Schmiermittelraum unter eine vorbestimmte Vorspannung gebracht werden, wodurch unerwünschte Deformierungen, welche Auswirkungen auf einen Hub des Schließelements haben könnten, sicher verhindert werden können.

Besonders bevorzugt ist das erste flexible Dichtelement ein erster Faltenbalg und das zweite flexible Dichtelement ein zweiter Faltenbalg. Weiter bevorzugt sind der erste und zweite Faltenbalg identisch ausgebildet, d.h., weisen einen gleichen mittleren Balgdurchmesser auf, sowie eine gleiche Anzahl von Balgwellen. Dadurch können insbesondere die Herstellkosten des Gasinjektors reduziert werden.

Der zweite Faltenbalg ist weiter bevorzugt über einen Federteller mit der Speicherfeder verbunden. Hierdurch kann ein einfacher und kostengünstiger Aufbau realisiert werden. Weiterhin kann dadurch direkt auf den zweiten Faltenbalg mittels der Speicherfeder eine gewisse Vorspannung ausgeübt werden, wodurch eine Steifigkeit des zweiten Faltenbalgs leicht gegenüber dem ersten Faltenbalg erhöht ist.

Alternativ ist das erste und zweite flexible Dichtelement jeweils eine Membran oder jeweils ein Gummielement. Die Membran kann einlagig oder mehrlagig sein und beispielsweise mittels Laserschweißen an den jeweiligen Bauteilen zur Abdichtung des Schmiermittelraums fixiert sein.

Vorzugsweise wird als Schmiermittel ein Öl, insbesondere Mineralöl verwendet. Alternativ wird ein flüssiger Kraftstoff, insbesondere Diesel oder Benzin verwendet. Weiter alternativ wird als Schmiermittel ein Fett verwendet.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Gasinjektors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 1 ein Gasinjektor 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, umfasst der Gasinjektor 1 zum Einbringen eines gasförmigen Brennstoffs einen Magnetaktor 2, weicher ein nach außen öffnendes Schließelement 3 von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand bewegt. Die Figur 1 zeigt dabei den geschlossenen Zustand des Gasinjektors.

Der Magnetaktor 2 umfasst einen Anker 20, welcher mittels eines Ankerbolzens 24 mit dem Schließelement 3 verbunden ist. Ferner umfasst der Magnetaktor 2 einen Innenpol 21, eine Spule 22 und ein Magnetgehäuse 23, welches einen magnetischen Rückschluss des Magnetaktors sicherstellt.

Weiterhin umfasst der Gasinjektor 1 einen Hauptkörper 7 mit einem seitlichen Gaszulauf 70, durch welchen der gasförmige Brennstoff zugeführt wird. Am Hauptkörper 7 ist dabei ein Ventilgehäuse 8 fixiert, in welchem der Magnetaktor 2 angeordnet ist. An das Ventilgehäuse 8 schließt sich eine Gehäusehülse 19 und ein Ventilrohr 90 an, an dessen freiem Ende an einem Ventilsitzbauteil 93 ein Dichtsitz 11 vorgesehen ist, an welchem das Schließelement 3 einen Durchlass für den gasförmigen Brennstoff freigibt und verschließt.

In Figur 1 ist schematisch ein elektrischer Anschluss 13, welcher durch den Hauptkörper 7 und das Magnetgehäuse 8 bis zum Magnetaktor 2 geführt ist, dargestellt.

Das Bezugszeichen 10 bezeichnet ein Rückstellelement für das Schließelement 3, um dieses nach einem Öffnungsvorgang wieder in den in Figur 1 gezeigten geschlossenen Zustand zurückzustellen.

In Figur 1 ist ferner eine Gasströmung als Gaspfad 14 durch den Gasinjektor 1 dargestellt. Die Gasströmung beginnt dabei am Gaszulauf 70 und wird dann umgeleitet in einen Ringraum 80 zwischen dem Ventilgehäuse 8 und dem Hauptkörper 7. Die Gasströmung 14 geht dabei weiter an einem Außenbereich des Magnetaktors 2 vorbei durch einen Filter 15 bis vor zum Dichtsitz 11. Hierbei sind entsprechend Durchbrüche in den jeweiligen Bauteilen vorgesehen, welche in Figur 1 nicht alle gezeigt sind.

Beim Öffnen des Gasinjektors 1 strömt dann der gasförmige Brennstoff am Außenumfang des Magnetaktors 2 und am geöffneten Dichtsitz 11 vorbei in einen Düsenvorsatz 94 und in einen Brennraum 100 einer Brennkraftmaschine, was in Figur 1 durch die Pfeile A angedeutet ist.

Das Schließelement 3 umfasst eine Ventilnadel 30 mit einem Sitzteller 30a, welcher an dem zum Brennraum gerichteten Ende des Schließelements angeordnet ist. Der Dichtsitz 11 ist dabei zwischen dem Sitzteller 30a und dem Ventilsitzbauteil 93, welches mehrere axiale Durchbrüche 92 aufweist, ausgebildet.

Am Schließelement 3 ist ferner noch eine Fixierscheibe 30b vorgesehen, welche vom Sitzteller 30a etwas beabstandet in Richtung zum Magnetaktor 2 angeordnet ist.

Das Schließelement 3 gibt somit den Gaspfad 14 am Dichtsitz 11 frei und verschließt diesen. Zur Führung des Schließelements sind eine erste Nadelführung 31 und eine zweite Nadelführung 32 zwischen dem Schließelement 3 und einer Führungshülse 9 vorgesehen, wie im Detail aus Figur 1 ersichtlich ist. Die erste Nadelführung 31 ist direkt zwischen dem Schließelement 3 und der Führungshülse 9 ausgebildet. Die zweite Nadelführung 32 ist dabei zwischen einem Federteller 16 und der Führungshülse 9 ausgebildet. Der Federteller 16 ist fest mit dem Schließelement 3 verbunden, wobei sich das Rückstellelement 10 zwischen einem inneren Absatz 90a der Führungshülse 9 und dem Federteller 16 abstützt.

Ferner umfasst der Gasinjektor 1 einen abgeschlossenen Schmiermittelraum 4. Der abgeschlossene Schmiermittelraum 4 ist vollständig oder teilweise mit einem flüssigen Schmierstoff gefüllt, z.B. Öl.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, wird der Schmiermittelraum 4 durch ein erstes flexibles Dichtelement 51, den Innenpol 21, das Magnetgehäuse 23, einen Führungskörper 18 und ein zweites flexibles Dichtelement 52 definiert. Das erste und zweite flexible Dichtelement 51, 52 ist jeweils als Faltenbalg ausgebildet.

Das erste und zweite flexible Dichtelement 51, 52 ist dabei gleich ausgebildet.

Es sei angemerkt, dass als flexible Dichtelemente 51 , 52 anstatt eines Faltenbalges auch beispielsweise eine Membran oder ein Schlauch oder dgl. sein kann.

Wie weiter aus Figur 1 ersichtlich ist, ist das zweite flexible Dichtelement 52 an einem Speicherfederteller 41 beispielsweise mittels einer Schweißverbindung, fixiert. Ferner umfasst der Gasinjektor 1 eine Speicherdruckfeder 40, welche sich am Hauptkörper 7 abstützt und das zweite flexible Dichtelement 52 über den Speicherfederteller 41 vorspannt. Im Führungskörper 18 sind Verbindungsbohrungen 18a vorgesehen, so dass das sich im Schmiermittelraum 4 befindliche Schmiermittel auch in dem Bereich innerhalb des zweiten flexiblen Dichtelements 52 befindet.

Das erste flexible Dichtelement 51 ist direkt am Schließelement 3 an der Fixierscheibe 30b fixiert und am anderen Ende mit der Führungshülse 9 verbunden. In der Führungshülse 9 sind dabei Querbohrungen 91 vorgesehen, so dass eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum des ersten flexiblen Dichtelements 51 und dem Innenraum der Führungshülse 9 vorhanden ist.

Somit weist der Schmiermittelraum 4 zwei flexible Dichtelemente 51, 52 sowie die Speicherdruckfeder 40 auf. Die Speicherdruckfeder 40 übt eine gewisse Vorspannung, beispielsweise 1 x 10 ⁵ Pa, auf das sich im Schmiermittelraum 4 befindliche Schmiermittel auf. Wenn nun bei einem Öffnungsvorgang eine Verdrängung des Schmiermittels durch den Hub des Schließelements 3 oder auch durch Wärmeausdehnung oder Abkühlung des Schmiermittels auftritt, kann ein gegebenenfalls im Inneren des Schmiermittelraums 4 entstehender Überdruck/Unterdruck durch Auslenkung am zweiten flexiblen Dichtelement 52 in Verbindung mit einer Kontraktion der Speicherdruckfeder 40 ausgeglichen werden. Somit kann das flexible Dichtelement 51 keine ungewollte, über die Balgwirkfläche wirkende Kraft auf das Schließelement 3 ausüben.

Im abgeschlossenen Schmiermittelraum 4 ist auch der Ankerbolzen 24 mit dem daran fixierten Anker 20 angeordnet. Da der Schmiermittelraum 4 mit einem Schmiermittel, beispielsweise einem flüssigen Kraftstoff wie Benzin oder Diesel oder einem Fett oder dergleichen gefüllt ist, ist eine kontinuierliche Schmierung des Ankers 20 gegeben. Dadurch kann das im Stand der Technik auftretende Problem bei gasförmigen Brennstoffen, dass eine fehlende Schmierung der bewegten Teile fehlt, kompensiert werden.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist zum Befüllen des abgeschlossenen Schmiermittelraums 4 ein Füllkanal 17a vorgesehen. Der Füllkanal 17a ist mittels einer Verschlusskugel 17 fluiddicht verschlossen.

Wie ferner aus Figur 1 ersichtlich ist, sind nun die erste Nadelführung 31, die zwischen der Führungshülse 9 und der Ventilnadel 30 ausgebildet ist, innerhalb des ersten flexiblen Dichtelements 51 angeordnet. Weiterhin ist auch ein Teil des Rückstellelements 10 innerhalb des ersten flexiblen Dichtelements 51 angeordnet. Dabei ist auch ein Teil der Führungshülse 9 innerhalb des ersten flexiblen Dichtelements 51 angeordnet. Somit ist erfindungsgemäß eine Ineinanderanordnung des Rückstellelements 10, der Führungshülse 9 und des ersten flexiblen Dichtelements 51 gegeben. Dadurch kann eine axiale Baulänge des Gasinjektors 1 signifikant reduziert werden.

Trotz der Ineinanderschachtelung von Ventilnadel 30, Rückstellelement 10, Führungshülse 9 und erstem flexiblen Dichtelement 51 wird ein Außendurchmesser insbesondere im Bereich des Ventilrohrs 90 nicht vergrößert.

Weiterhin sind auch die Speicherdruckfeder 40 und der Speicherfederteller 41 zumindest teilweise im zweiten flexiblen Dichtelement 52 angeordnet. Dabei ist auch ein Bereich des Führungskörpers 18 innerhalb des zweiten flexiblen Dichtelements 52 angeordnet. Dadurch wird eine axiale Baulänge des Gasinjektors 1 weiter reduziert.

Es sei angemerkt, dass auch auf den Düsenvorsatz 94 verzichtet werden kann, falls die Bauraumverhältnisse dies notwendig machen würden. Weiterhin wird der gasförmige Brennstoff seitlich durch den seitlichen Gaszulauf 70 und nicht, wie bei Gasinjektoren bisher üblich, in Axialrichtung, zugeführt. Dies reduziert weiter die Baulänge des Gasinjektors, insbesondere im vom Brennraum abgewandten Bereich des Gasinjektors. Im abgeschlossenen Schmiermittelraum 4 ist ferner eine Bremseinrichtung 6 angeordnet. Die Bremseinrichtung 6 umfasst einen Bremsbolzen 60, eine Bremsfeder 61 und einen Dämpfungsraum 62. Der Dämpfungsraum 62 steht mit dem Schmiermittelraum 4 in Fluidverbindung.

Der Bremsbolzen 60 und das elastische Bremselement 61 stehen bei einem Rückstellvorgang des Gasinjektors in die geschlossene Ausgangsposition in Wirkverbindung mit dem Schließelement 3. Beim Rückstellvorgang wird dabei Schmiermittel aus dem Dämpfungsraum 62 in den Schmiermittelraum 4 verdrängt, um eine zusätzliche Dämpfung bei der Rückstellung des Bremsbolzens 60 in den geschlossenen Zustand des Gasinjektors (Figur 1) zu erreichen. Der Bremsbolzen 60 ist dabei im Führungskörper 18 geführt.

Wie weiter aus Figur 1 ersichtlich ist, ist der Dämpfungsraum 62 direkt am Bremsbolzen 60 an einer vom Ventilsitz 11 abgewandten Seite des Bremsbolzens 60 ausgebildet. Der Dämpfungsraum 62 ist über eine Drossel 63, welche eine kleine Bohrung ist, mit den Verbindungsbohrungen 18a und somit mit dem Hauptbereich des Schmiermittelraums 4 verbunden. Die Bremsfeder 61 ist in einem Federraum 67 angeordnet.

Der Bremsbolzen 60 weist eine Anlagefläche 60a auf, welche sich mit dem Ankerbolzen 24 in Kontakt befindet. Im geschlossenen Zustand, welcher in Figur 1 gezeigt ist, befindet sich dabei ein erster Spalt 101 zwischen dem Bremsbolzen 60 und einer stationären Ankerbolzenführung 25. Die Ankerbolzenführung 25 führt den Ankerbolzen 24 bei einem Öffnungs- und Schließvorgang.

Wie weiter aus Figur 1 ersichtlich ist, ist die Bremsfeder 61 zwischen dem Bremsbolzen 60 und dem Führungskörper 18 angeordnet. Der Bremsbolzen 60 weist dabei einen Flansch auf, welcher mit Spiel zum Führungskörper 18 vorgesehen ist. Weiterhin ist im Führungskörper 18 ein Durchlass 65, welcher beispielsweise als ein Schlitz an dem zur Ankerbolzenführung 25 gerichteten Ende des Führungskörpers 18 ausgebildet sein kann, vorgesehen. Somit kann eine Fluidverbindung für das Schmiermittel aus dem Federraum 67 über das Führungsspiel und den Durchlass 65 zum Schmiermittelraum 4 bereitgestellt werden. Im geschlossenen Zustand ist weiterhin zwischen der Anlagefläche 60a des Bremsbolzens 60 und der Ankerbolzenführung 25 der erste Spalt 101 ausgebildet. Der Spalt 101 weist dabei eine erste Breite B auf, welche kleiner ist als eine zweite Breite C zwischen dem Anker 20 und dem Innenpol 21 (vgl. Figur 1) an einem zweiten Spalt 102. Dadurch ist sichergestellt, dass ein Hub des Bremsbolzens 60, welcher durch die Druckfeder 61 in Axialrichtung vorgespannt ist, kleiner ist als ein Hub des Ankers 20. Damit kann während des Einblasvorgangs ausreichend Fluid aus dem Schmiermittelraum 4 über die Drossel 63 in den Dämpfungsraum 62 strömen.

Beim Schließvorgang trifft der Ankerbolzen 24 auf die Anlagefläche 60a des Bremsbolzens 60. Dadurch wird der Bremsbolzen 60 gegen das sich im Dämpfungsraum 62 befindliche Fluid gedrückt. Aufgrund der Drossel 63 kann das Fluid aus dem Dämpfungsraum 62 nicht unmittelbar, sondern langsam herausgedrückt werden, so dass beim Schließvorgang eine Dämpfungswirkung ermöglicht wird. Dadurch wird am Dichtsitz 11 und am Anker 20 ein zu großer Verschleiß verhindert, da der Schließvorgang durch die Rückstellung des Bremsbolzens 60 gedämpft ist.

Der Dämpfungsvorgang wird weiterhin durch die Bremsfeder 61 und ein hydraulisches Kleben des Bremsbolzens 60 an der Ankerbolzenführung 25 unterstützt. Durch den Dämpfungsraum 62 kann dabei eine Kavitation beim Schließvorgang in diesem Bereich zwischen der Ankerbolzenführung 25 und der Anlagefläche 60a des Bremsbolzens 60 verhindert werden. Auch verzögert eine Reibung des Bremsbolzens 60 im Führungskörper 18 den Rückstellvorgang sowie auch im gesamten Schmiermittelraum 4 die zu beschleunigenden Massen der bewegten Bauteile, welche zu einer Verdrängung des Schmierstoffs im abgeschlossenen Schmiermittelraum 4 und somit einer zusätzlichen Abbremsung beim Schließvorgang führen.

Durch Wahl eines Durchmessers und/oder einer Länge der Drossel 63 kann das Dämpfungsverhalten individuell für den jeweiligen Gasinjektor eingestellt werden.

Es sei angemerkt, dass vorzugsweise eine Anschlagfläche zwischen dem Dämpfungsbolzen 60 und der Ankerbolzenführung 25 keilförmig ausgebildet sein kann, d.h., nicht im rechten Winkel zu einer Mittelachse X-X des Gasinjektors. Alternativ oder zusätzlich können in der Anlagefläche 60a oder der Stirnseite der Ankerbolzenführung 25, welche zum Bremsbolzen 60 gerichtet ist, radiale Schlitze vorgesehen sein, wodurch ein Kavitationseffekt weiter reduziert und verhindert wird.

Der in Figur 1 gezeigte Gasinjektor 1 ist dabei druckkraftausgeglichen. Das heißt, das Schließelement 3 ist über das erste flexible Dichtelement 51 mit der Führungshülse 9 verbunden, wobei das als Metallbalg ausgeführte erste flexible Dichtelement 51 einen mittleren Durchmesser aufweist, welcher gleich einem Durchmesser am Dichtsitz 11 ist, an welchem das Schließelement 3 abdichtet. Dadurch ergibt sich keine Druckkraft auf das Schließelement 3, sodass eine magnetische Kraft, welche zum Öffnen des Schließelements 3 notwendig ist, sehr klein gehalten werden kann und insbesondere unabhängig von einem Druck des gasförmigen Brennstoffs ist.

Somit kann mit der vorliegenden Erfindung, wenn das Schließelement 3 durch Betätigen des Magnetaktors 2 in den geöffneten Zustand (Bewegung des Schließelements 3 in Figur 1 nach links) gestellt wurde und eine Gaseinblasung ausgeführt wird, bei der Rückstellung des Schließelements 3 eine sichere Dämpfung kurz bevor das Schließelement in den Ventilsitz 11 gedrückt wird, ausgeführt werden. Der Bremsbolzen 60 wird dabei in Richtung zum Dämpfungsraum 62 durch den Ankerbolzen 24 gedrückt, und bewegt sich nur so langsam, wie das Schmiermittel aus dem Dämpfungsraum 62 durch die Drossel 63 in den Schmiermittelraum 4 herausgedrückt wird. Somit wird eine Schließgeschwindigkeit des Schließelements 3 signifikant und wirksam vor dem Auftreffen des Schließelements in den Ventilsitz 11 abgebremst. Somit kann ein Verschleiß am Ventilsitz 11 und dem Schließelement 3 wirksam reduziert werden, wobei die Bremseinrichtung 6 den Betrieb des Gasinjektors weiterhin in leiserer Weise ermöglicht. Auch kann ein sog. Schließprellen, bei dem ein Element hart auf einem Ventilsitz auftritt und zurückgeprellt wird, wirksam verhindert werden.

Der Dichtsitz 11 ist als Flachdichtsitz ausgebildet, so dass die Dichtflächen am Sitzteller 30a und dem Ventilsitzbauteil 91 einfach, z.B. durch eine flächige Bearbeitung wie Läppen, hergestellt werden können.

Somit kann der Gasinjektor 1 einen reduzierten Verschleiß an den bewegten Teilen, insbesondere am Ventilsitz 11, Anker 20 und im Ankerbolzen 24, bereitstellen. Weiterhin kann durch den abgeschlossenen Schmiermittelraum 4 mit einem flüssigen Schmiermittel eine Wärmeableitung aus dem Magnetaktor 2 deutlich verbessert werden. Ferner kann durch die beiden flexiblen Dichtelemente 51, 52 verhindert werden, dass ungewollte Kräfte auf das Schließelement 3 wirken.

Weiterhin kann der Gasinjektor 1 eine signifikant reduzierte axiale Länge aufweisen, so dass insbesondere eine seitliche Montage an einen Brennraum 100 einer Brennkraftmaschine möglich ist. Da neben der Ineinanderschachtelung von Bauteilen des Gasinjektors auch ein seitlicher Gaszulauf 70 vorgesehen ist, wird die axiale Baulänge des Gasinjektors 1 deutlich reduziert.