DE102020003126A1 - Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem eine Zylinderachse (30) aufweisenden Zylinder (12), welcher einen Brennraum (20) der Verbrennungskraftmaschine (10) begrenzt, mit einer über wenigstens eine Öffnung (28) fluidisch mit dem Brennraum (20) verbundenen Vorkammer (26), mit einem eine erste Längsachse (34) aufweisenden Injektor (32), mittels welchem Kraftstoff direkt in die Vorkammer (26) einbringbar ist, und mit einer eine zweite Längsachse (38) aufweisenden Zündeinrichtung (36), mittels welcher wenigstens ein Zündfunke in der Vorkammer (26) erzeugbar ist, wobei der Injektor (32) brennraummittig angeordnet ist, wobei die Längsachsen (34, 38) schräg oder senkrecht zueinander verlaufen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine.
  • Die WO 2017/082953 A1 offenbart ein Brennverfahren in einer Brennkammer eines Verbrennungsmotors. Des Weiteren ist aus der US 10 161 296 B2 ein Verbrennungsmotor bekannt, mit einer Vorkammer, welche mehrere Öffnungen aufweist, die zwischen der Vorkammer und einem Hauptbrennraum immer offen sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, sodass besonders vorteilhafte Bauraumverhältnisse realisiert werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen oder aber ein Nutzfahrzeug. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen Zylinder mit einer Zylinderachse auf, welche auch als Zylinderlängsachse oder Zylindermittelachse bezeichnet wird. Vorzugsweise ist der Zylinder, in dessen Mitte die Zylinderachse angeordnet ist, bezüglich der Zylinderachse rotationssymmetrisch ausgebildet. Der Zylinder begrenzt einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Brennraum zumindest teilweise durch den Zylinder begrenzt beziehungsweise gebildet ist. Beispielsweise wird der Brennraum auch teilweise durch einen Kolben der Verbrennungskraftmaschine begrenzt, deren Kolben translatorisch bewegbar in dem Zylinder aufgenommen ist. Somit ist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise als eine Hubkolbenmaschine ausgebildet. Die Verbrennungskraftmaschine weist außerdem eine Vorkammer auf, welche über wenigstens eine Öffnung, insbesondere über mehrere Öffnungen, fluidisch mit dem Brennraum verbunden und vorzugsweise ansonsten von dem Brennraum und dem Zylinder, insbesondere räumlich und/oder fluidisch, getrennt ist.
  • Die Verbrennungskraftmaschine weist außerdem einen Injektor mit einer Längsachse auf, wobei mittels des Injektors Kraftstoff direkt in die Vorkammer einbringbar ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Kraftstoff mittels des Injektors nicht etwa über den Brennraum beziehungsweise über den Zylinder eingebracht wird beziehungsweise eingebracht werden kann, sondern der Injektor kann den Kraftstoff insbesondere unter Umgehung des Brennraums direkt in die Vorkammer einbringen, insbesondere einblasen oder einspritzen. Beispielsweise verläuft die erste Längsachse des Injektors in oder durch dessen Mitte. Des Weiteren umfasst die Verbrennungskraftmaschine eine Zündeinrichtung mit einer zweiten Längsachse, wobei mittels der beispielsweise als Zündkerze ausgebildeten Zündeinrichtung wenigstens ein Zündfunke, insbesondere direkt, in der Vorkammer erzeugbar ist. Vorzugsweise verläuft die zweite Längsachse der Zündeinrichtung in oder durch deren Mitte.
  • Beispielsweise bilden die Vorkammer und der Brennraum zusammen einen Gesamtbrennraum, wobei beispielsweise der Brennraum ein erster Teil des Gesamtbrennraums und die Vorkammer ein zweiter Teil des Gesamtbrennraums ist. Die Vorkammer weist dabei ein wesentlich geringeres Volumen als der Brennraum auf. Die Öffnung an sich weist ein nochmals wesentlich kleineres Volumen als die Vorkammer auf. Der erste Teil wird beispielsweise auch als Hauptbrennraum bezeichnet. Beispielsweise kann Luft, die in den Brennraum eingeleitet wird beziehungsweise einströmt, über die Öffnung aus dem Brennraum in die Vorkammer einströmen. Die in die Vorkammer eingeströmte Luft kann mit dem Kraftstoff, welcher in die Vorkammer, insbesondere direkt, eingebracht wird, ein einfach auch als Gemisch bezeichnetes Kraftstoff-Luft-Gemisch bilden, welches dadurch, dass der Zündfunke mittels der Zündeinrichtung direkt in der Vorkammer erzeugt wird, gezündet werden kann. Hierdurch wird das Gemisch in der Vorkammer gezündet, und das brennende Gemisch beziehungsweise eine aus dem Zünden und Verbrennen des Gemischs resultierende, brennende Fackel kann die Öffnung durchströmen und somit über die Öffnung aus der Vorkammer ausströmen und in den Brennraum einströmen. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, dass ein übriges oder weiteres, in dem Brennraum aufgenommenes Gemisch aus Luft und Kraftstoff durch das brennende Gemisch beziehungsweise die brennende Fackel aus der Vorkammer gezündet und dadurch verbrannt wird, wodurch beispielsweise der Kolben angetrieben wird.
  • Um nun besonders vorteilhafte Bauraumverhältnisse und somit beispielsweise eine besonders einfache Montage der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Injektor brennraummittig angeordnet ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass ein dem Brennraum zugewandtes Ende des Injektors auf der Zylinderachse liegt. Mit anderen Worten schneidet die Zylinderachse das dem Brennraum zugewandte und vorzugsweise vollständig außerhalb des Brennraums angeordnete Ende des Injektors. Außerdem ist es vorgesehen, dass die Längsachsen schräg oder senkrecht zueinander verlaufen.
  • Die zuvor genannte Luft kann beispielsweise über wenigstens ein oder mehrere, dem Brennraum zugeordnete und als Einlassventile ausgebildete Gaswechselventile eingeleitet werden. Aus der Verbrennung des Gemisches resultiert ein Abgas, welches über wenigstens ein oder mehrere, als Auslassventile ausgebildete Gaswechselventile aus dem Brennraum abgeführt werden kann. Beispielsweise sind dem Brennraum genau zwei Einlassventile und genau zwei Auslassventile zugeordnet. Der Brennraum beziehungsweise Zylinder ist somit ein mehrventiliger Brennraum beziehungsweise Zylinder, wobei dadurch, dass der Injektor brennraummittig angeordnet ist und die Längsachsen schräg oder senkrecht zueinander verlaufen, sehr gute Bauraum- und Montageverhältnisse sowohl für die auch als Zündanlage bezeichnete Zündeinrichtung und den Injektor insbesondere im Verhältnis zu der Vorkammer realisiert werden können. Außerdem können beispielsweise bereits bestehende Verbrennungskraftmaschinen auf besonders einfache Weise und somit besonders kostengünstig zu der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine ergänzt werden, indem nur geringe Änderungsmaßnahmen erforderlich sind. Diese Änderungsmaßnahmen können wenigstens einen oder mehrere Zerspanungsvorgänge und wenigstens einen oder mehrere Gussvorgänge umfassen.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass bei bislang bekannten Verbrennungskraftmaschinen mit einer Vorkammer häufig die beispielsweise als Zündkerze ausgebildete Zündeinrichtung und der Injektor von oben, also in Achsparallelität zur Zylinderachse angeordnet werden. Dies führt zu massiven Platzproblemen zwischen dem Injektor, der Zündeinrichtung und den auch als Ladungswechselventile bezeichneten Gaswechselventilen sowie erforderlichen Zwischenwänden, welche zur Medientrennung, das heißt beispielsweise dazu genutzt werden, um den Kraftstoff und die Luft zunächst voneinander getrennt zu der Vorkammer beziehungsweise zu dem Brennraum zu führen und getrennt in die Vorkammer beziehungsweise den Brennraum einzuleiten, sodass sich der Kraftstoff und die Luft erst in dem Brennraum beziehungsweise erst in der Vorkammer mischen. Die zuvor genannten, massiven Platzprobleme können nun bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine vermieden werden, sodass die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine besonders einfach hergestellt werden kann.
  • Um besonders vorteilhafte Bauraumverhältnisse realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die erste Längsachse parallel zur Zylinderachse verläuft oder mit der Zylinderachse zusammenfällt.
  • Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Injektor als ein Gasinjektor ausgebildet ist, mittels welchem ein gasförmiger Kraftstoff wie beispielsweise Wasserstoff in die Vorkammer direkt einblasbar und dadurch direkt einbringbar ist. Somit kann der Gasinjektor besonders einfach montiert werden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Verbrennungskraftmaschine als ein Gasmotor, insbesondere als ein Wasserstoffmotor, ausgebildet, wobei der Gasmotor besonders einfach montiert und somit hergestellt werden kann.
  • Um besonders vorteilhafte Bauraumverhältnisse zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Vorkammer vollständig außerhalb des Brennraums angeordnet ist.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Vorkammer eine dritte Längsachse aufweist, welche vorzugsweise mit der Zylinderachse zusammenfällt. Beispielsweise ist die Vorkammer an sich bezüglich der dritten Längsachse rotationssymmetrisch ausgebildet. Dadurch kann eine besonders einfache Montage realisiert werden.
  • Um eine besonders einfache Montage und somit Herstellung der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Zylinder durch ein erstes Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere direkt, gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine ein separat von dem ersten Gehäuseelement ausgebildetes, zweites Gehäuseelement auf, durch welches ein den Brennraum begrenzendes Brennraumdach gebildet ist. Beispielsweise begrenzt das Brennraumdach den Brennraum direkt. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Brennraumdach den Brennraum teilweise, insbesondere direkt, begrenzt, sodass es vorzugsweise vorgesehen ist, dass der Brennraum jeweils teilweise durch das Brennraumdach, durch den Kolben und durch den Zylinder gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Das erste Gehäuseelement ist beispielsweise ein Zylindergehäuse, insbesondere ein Zylinderkurbelgehäuse, der Verbrennungskraftmaschine. Das zweite Gehäuseelement ist beispielsweise ein Zylinderkopf, an welchem beispielsweise die zuvor genannten Gaswechselventile, insbesondere translatorisch, bewegbar gelagert sein können.
  • Dabei sind der Injektor und die Zündeinrichtung jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem zweiten Gehäuseelement angeordnet und zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem zweiten Gehäuseelement gehalten.
  • Dabei hat es sich zur Realisierung besonders vorteilhafter Bauraumverhältnisse als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Vorkammer vollständig in dem zweiten Gehäuseelement angeordnet ist.
  • Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Vorkammer zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch ein separat von den Gehäuseelementen, separat von dem Injektor und separat von der Zündeinrichtung ausgebildetes Kammerelement begrenzt ist, welches zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem zweiten Gehäuseelement angeordnet und zumindest mittelbar an dem zweiten Gehäuseelement gehalten ist. Beispielsweise ist das Kammerelement, insbesondere direkt, mit dem Injektor verbunden beziehungsweise an dem Injektor befestigt und dabei beispielsweise über den Injektor an dem zweiten Gehäuseelement (Zylinderkopf) gehalten. Alternativ oder zusätzlich kann das Kammerelement, insbesondere direkt, mit der Zündeinrichtung verbunden und somit an der Zündeinrichtung befestigt und beispielsweise über die Zündeinrichtung an dem zweiten Gehäuseelement gehalten sein.
  • Die Zündeinrichtung ist vorzugsweise eine elektrische Zündanlage, mittels welcher der Zündfunke unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom besonders bedarfsgerecht in der Vorkammer erzeugt werden kann.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Mittels der auch als Motor oder Verbrennungsmotor bezeichneten und vorzugsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine ist das Kraftfahrzeug verbrennungsmotorisch antreibbar.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug.
  • Die einzige Fig. zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht eine auch als Motor oder Verbrennungsmotor bezeichnete Verbrennungskraftmaschine 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine 10 aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 verbrennungsmotorisch antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist dabei wenigstens einen Zylinder 12 auf, welcher durch ein erstes Gehäuseelement 14 (Laufbuchse) der Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere direkt, gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Das erste Gehäuseelement 14 ist beispielsweise ein Zylindergehäuse, insbesondere ein Zylinderkurbelgehäuse, der Verbrennungskraftmaschine 10. Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist als Hubkolbenmaschine ausgebildet und weist eine insbesondere als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle auf, welche zumindest mittelbar, insbesondere direkt, drehbar an dem Gehäuseelement 14 gelagert ist. Über die Abtriebswelle kann die Verbrennungskraftmaschine 10 Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Dabei ist in dem Zylinder 12 ein Kolben 16 der Verbrennungskraftmaschine 10 translatorisch bewegbar aufgenommen. Der Kolben 16 ist über ein Pleuel 18 gelenkig mit der Abtriebswelle verbunden, sodass die translatorischen Bewegungen des Kolbens 16 in dem Zylinder 12 in eine rotatorische Bewegung der Abtriebswelle umgewandelt werden. Durch Antreiben des Kolbens 16 wird die Abtriebswelle angetrieben und somit um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuseelement 14 gedreht, wobei durch Antreiben der Abtriebswelle die Verbrennungskraftmaschine 10 Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellt.
  • Der Zylinder 12 und der Kolben 16 begrenzen jeweils teilweise einen auch als Hauptbrennraum bezeichneten Brennraum 20 der Verbrennungskraftmaschine 10. Der Brennraum 20 ist auch teilweise durch ein Brennraumdach 22 begrenzt, welches durch ein zweites Gehäuseelement 24 der Verbrennungskraftmaschine 10 gebildet ist. Das zweite Gehäuseelement 24 ist ein Zylinderkopf, welcher separat von dem Gehäuseelement 14 ausgebildet und zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit dem Gehäuseelement 14 verbunden ist. Beispielsweise ist der Zylinderkopf über eine zwischen dem Zylinderkopf und dem Gehäuseelement 14 angeordneten Zylinderkopfdichtung an dem Gehäuseelement 14 abgestützt und somit gegen das Gehäuseelement 14 abgedichtet.
  • Dem Brennraum 20 und somit dem Zylinder 12 sind mehrere, insbesondere genau drei oder vier, Gaswechselventile zugeordnet. Zwei dieser Gaswechselventile sind in der Fig. ausschnittsweise erkennbar und mit 25 bezeichnet. Wenigstens oder genau eines, insbesondere wenigstens oder genau zwei, der dem Brennraum 20 zugeordneten Gaswechselventile sind Einlassventile, über welche Luft in den Brennraum 20 eingeleitet werden kann. Es ist denkbar, dass über das Einlassventil beziehungsweise die Einlassventile auch ein Kraftstoff in den Brennraum 20 eingeleitet werden kann und/oder der Kraftstoff kann direkt in den Brennraum 20 eingebracht, insbesondere eingespritzt oder eingeblasen, werden.
  • Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist auch eine dem Brennraum 20 zugeordnete Vorkammer 26 auf, welche beispielsweise über wenigstens oder genau eine Öffnung 28 fluidisch mit dem Brennraum 20 und somit fluidisch mit dem Zylinder 12 verbunden und ansonsten, insbesondere räumlich und/oder fluidisch, von dem Brennraum 20 und somit von dem Zylinder 12 getrennt ist. Aus der Fig. ist erkennbar, dass der Zylinder 12 eine Zylinderachse 30 aufweist, welche in der beziehungsweise durch die Mitte des Zylinders 12 verläuft. Beispielsweise ist der Zylinder 12 bezüglich der Zylinderachse 30 rotationssymmetrisch ausgebildet.
  • Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist außerdem einen Injektor 32 auf, mittels welchem ein beziehungsweise der zuvor genannte Kraftstoff, insbesondere unter Umgehung des Brennraums 20, direkt in die Vorkammer 26 eingebracht werden kann. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kraftstoff um einen gasförmigen Kraftstoff wie beispielsweise Wasserstoff, sodass der gasförmige Kraftstoff in gasförmigem Zustand in den Brennraum 20 beziehungsweise in die Vorkammer 26 einbringbar ist beziehungsweise eingebracht wird. Somit wird beispielsweise der Kraftstoff mittels des Injektors 32 direkt in die Vorkammer 26 eingeblasen. Außerdem kann beispielsweise Luft in die Vorkammer 26 eingebracht werden. Die Luft kann beispielsweise direkt in die Vorkammer 26 unter Umgehung des Brennraums 20 eingebracht werden und/oder zumindest ein Teil der Luft, die in den Brennraum 20 eingebracht wird, kann von dem Brennraum 20 über die Öffnung 28 in die Vorkammer 26 einströmen. Die Luft, die in die Vorkammer 26 eingebracht wird, kann mit dem Kraftstoff, welcher in die Vorkammer 26 eingebracht wird, ein einfach auch als Gemisch bezeichnetes Kraftstoff-Luft-Gemisch bilden. Dabei weist der Injektor 32 eine erste Längsachse 34 auf, welche in der beziehungsweise durch die Mitte des Injektors 32 verläuft.
  • Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist außerdem eine auch als Zündanlage bezeichnete und beispielsweise als Zündkerze ausgebildete Zündeinrichtung 36 auf, die der Vorkammer 26 zugeordnet ist. Mittels der elektrisch betreibbaren Zündeinrichtung 36 kann unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom, die beziehungsweise der der Zündeinrichtung 36 zugeführt wird, wenigstens ein Zündfunke direkt in der Vorkammer 26 erzeugt werden. Mittels des mittels der Zündeinrichtung 36 erzeugten Zündfunkens kann das zuvor genannte Gemisch in der Vorkammer 26 gezündet und in der Folge verbrannt werden. Das brennende Gemisch kann die Öffnung 28 durchströmen und somit über die als Durchgangsöffnung ausgebildete Öffnung 28 aus der Vorkammer 26 ausströmen und in den Brennraum 20 einströmen und dort beispielsweise ein weiteres Gemisch, welches die zuvor genannte, in den Brennraum 20 eingeleitete Luft und in den Brennraum eingebrachten Kraftstoff umfasst, entzünden und in der Folge verbrennen. In der Folge dehnt sich das Gemisch in dem Brennraum 20 aus, wodurch der Kolben 16 angetrieben wird. Dabei ist aus der Fig. erkennbar, dass die Zündeinrichtung 36 eine zweite Längsachse 38 aufweist, welche beispielsweise in der beziehungsweise durch die Mitte der Zündeinrichtung 36 verläuft. Somit ist beispielsweise die jeweilige Längsachse 34 beziehungsweise 38 eine Mittelachse beziehungsweise eine Längsmittelachse.
  • Um nun besonders vorteilhafte Bauraumverhältnisse und in der Folge eine besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Montage beziehungsweise Herstellung der Verbrennungskraftmaschine 10 realisieren zu können, ist der Injektor 32 brennraummittig angeordnet. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass ein dem Brennraum 20 zugewandtes Ende E des Injektors 32 auf der Zylinderachse 30 liegt. Außerdem verlaufen die Längsachsen 34 und 38 schräg oder vorliegend senkrecht zueinander, sodass die Längsachsen 34 und 38 einen Winkel von 90 Grad miteinander einschließen. Somit ist es beispielsweise möglich, den Injektor 32 in Hochrichtung der Verbrennungskraftmaschine 10 von oben in den Zylinderkopf einzustecken und an dem Zylinderkopf zu montieren. Vorliegend fällt die Längsachse 34 mit der Zylinderachse 30 zusammen, sodass der Injektor 32 entlang der Zylinderachse 30 und dabei insbesondere in Hochrichtung der Verbrennungskraftmaschine 10 von oben nach unten in den Zylinderkopf eingesteckt werden kann. Die Zündeinrichtung 36 kann schräg oder vorliegend senkrecht zur Längsachse 34 und zur Zylinderachse 30 und dabei seitlich, das heißt von einer Seite der Verbrennungskraftmaschine 10 her in den Zylinderkopf eingesteckt und an diesem montiert werden. Insbesondere ist es denkbar, dass der Injektor 32 zwischen den Gaswechselventilen 25 angeordnet ist, insbesondere derart, dass der Injektor 32 auf besonders vorteilhafte Weise zwischen den Gaswechselventilen 25 hindurch in den Zylinderkopf eingesteckt werden kann.
  • Da der zuvor genannte Kraftstoff vorzugsweise ein gasförmiger Kraftstoff wie beispielsweise Wasserstoff ist, ist der Injektor 32 vorzugsweise als ein Gasinjektor, insbesondere als ein Wasserstoffinjektor, ausgebildet, mittels welchem der gasförmige Kraftstoff in gasförmigem Zustand direkt in die Vorkammer 26 einblasbar ist. Somit ist die Verbrennungskraftmaschine 10 vorzugsweise als ein Gasmotor, insbesondere als ein Wasserstoffmotor, ausgebildet.
  • Außerdem ist die Vorkammer 26 vollständig außerhalb des Brennraums 20 angeordnet, wobei die Vorkammer 26 vollständig in dem Gehäuseelement 24 angeordnet ist. Die Vorkammer 26 weist beispielsweise eine dritte Längsachse 40 auf, bezüglich derer die Vorkammer 26 beispielsweise rotationssymmetrisch ausgebildet sein kann. Dabei fällt die dritte Längsachse 40 mit der Zylinderachse 30 zusammen. Außerdem sind der Injektor 32 und die Zündeinrichtung 36 jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Zylinderkopf angeordnet.
  • Die Vorkammer 26 ist zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch ein Kammerelement 42, insbesondere direkt, begrenzt, wobei das Kammerelement 42 beispielsweise einstückig ausgebildet ist. Das Kammerelement 42 ist dabei separat von den Gehäuseelementen 14 und 24 und separat von dem Injektor 32 und separat von der Zündeinrichtung 36 ausgebildet. Beispielsweise ist das Kammerelement 42 mit dem Injektor 32 verbunden, sodass das Kammerelement 42 gleichzeitig mit dem Injektor 32, insbesondere entlang der Zylinderachse 30, in den Zylinderkopf eingesteckt und an den Zylinderkopf montiert werden kann. Hierdurch kann eine besonders einfache Montage realisiert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Verbrennungskraftmaschine
    12
    Zylinder
    14
    Gehäuseelement
    16
    Kolben
    18
    Pleuel
    20
    Brennraum
    22
    Brennraumdach
    24
    Gehäuseelement
    25
    Gaswechselventil
    26
    Vorkammer
    28
    Öffnung
    30
    Zylinderachse
    32
    Injektor
    34
    Längsachse
    36
    Zündeinrichtung
    38
    Längsachse
    40
    Längsachse
    42
    Kammerelement
    E
    Ende
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2017/082953 A1 [0002]
    • US 10161296 B2 [0002]

Claims (10)

  1. Verbrennungskraftmaschine (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem eine Zylinderachse (30) aufweisenden Zylinder (12), welcher einen Brennraum (20) der Verbrennungskraftmaschine (10) begrenzt, mit einer über wenigstens eine Öffnung (28) fluidisch mit dem Brennraum (20) verbundenen Vorkammer (26), mit einem eine erste Längsachse (34) aufweisenden Injektor (32), mittels welchem Kraftstoff direkt in die Vorkammer (26) einbringbar ist, und mit einer eine zweite Längsachse (38) aufweisenden Zündeinrichtung (36), mittels welcher wenigstens ein Zündfunke in der Vorkammer (26) erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (32) brennraummittig angeordnet ist, wobei die Längsachsen (34, 38) schräg oder senkrecht zueinander verlaufen.
  2. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Längsachse (32) parallel zu der Zylinderachse (30) verläuft oder mit der Zylinderachse (30) zusammenfällt.
  3. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (32) als ein Gasinjektor ausgebildet ist, mittels welchem ein gasförmiger Kraftstoff in die Vorkammer (26) direkt einblasbar und dadurch einbringbar ist.
  4. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (10) als ein Gasmotor, insbesondere als ein Wasserstoffmotor, ausgebildet ist.
  5. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammer (26) vollständig außerhalb des Brennraums (20) angeordnet ist.
  6. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammer (26) eine dritte Längsachse (40) aufweist, welche mit der Zylinderachse (30) zusammenfällt.
  7. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (12) durch ein erstes Gehäuseelement (14) der Verbrennungskraftmaschine (10) gebildet ist, welche ein separat von dem ersten Gehäuseelement (12) ausgebildetes, zweites Gehäuseelement (24) aufweist, durch welches ein den Brennraum (20) begrenzendes Brennraumdach (22) gebildet ist, wobei der Injektor (32) und die Zündeinrichtung (36) jeweils zumindest teilweise in dem zweiten Gehäuseelement (24) angeordnet und an dem zweiten Gehäuseelement (24) gehalten sind.
  8. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammer (26) vollständig in dem zweiten Gehäuseelement (24) angeordnet ist.
  9. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammer (26) zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, durch ein separat von den Gehäuseelementen (12, 24), separat von dem Injektor (32) und separat von der Zündeinrichtung (36) ausgebildetes Kammerelement (42) begrenzt ist, welches zumindest teilweise in dem zweiten Gehäuseelement (24) angeordnet und zumindest mittelbar an dem zweiten Gehäuseelement (24) gehalten ist.
  10. Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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