WO2020126765A1 - Vorrichtung zur zuführung von gaskraftstoff zu einer verbrennungskammer einer brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zur zuführung von gaskraftstoff zu einer verbrennungskammer einer brennkraftmaschine Download PDF

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valve
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Thomas Malischewski
Jens Dietrich
Martin McMackin
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MAN Truck and Bus SE
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    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the invention provides a device for supplying gas fuel to a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the device has a cylinder head for covering the combustion chamber.
  • the device has at least one air inlet duct (z. B. two), which is arranged in the cylinder head and opens into the combustion chamber.
  • the device has a gas fuel supply duct, which is arranged separately from the at least one air inlet duct in the cylinder head and opens into the combustion chamber separately from the at least one air inlet duct.
  • the device has a valve body which can be actuated (and thus displaced, for example) to close and open the gas fuel supply channel.
  • the device has a (z. B. electrical) Aktorein direction, which is arranged on an upper side of the cylinder head and is connected to the valve body for actuating the valve body.
  • a seal such. B. a sealing ring between the cover and the top.
  • valve body is guided directly in the cylinder head, preferably from a peripheral wall of a through hole in the cylinder head. This makes it possible to dispense with a separate valve guide.
  • valve body is guided by a valve guide which is arranged in the cylinder head.
  • the device has a valve spring.
  • the valve spring preferably pretensions the valve body to a closed position and / or is supported on the top of the cylinder head. It is also possible for the valve spring to be arranged between the actuator device and the upper side. Thus, the valve spring can also be arranged mon day-friendly and dispense with a complicated integration in the cylinder head.
  • valve spring can expediently also be covered by the cover or positioned in a receiving space of the cover.
  • valve spring is preferably also supported on a valve plate of the valve body.
  • the valve plate can be attached to a valve stem of the valve body, for. B. clamped.
  • the valve plate can preferably also be covered by the cover or positioned in a receiving space of the cover.
  • valve body has a, preferably plate-shaped or mushroom-shaped, closing part, which is arranged for sealing or releasing an opening on the combustion chamber side of the gas fuel supply channel.
  • an opening of the gas fuel supply channel on the combustion chamber side is arranged decentrally in a combustion chamber side of the cylinder head, preferably in an outer edge region of the combustion chamber side. This allows the combustion chamber opening, the gas fuel supply channel and the valve body to be easily integrated in a conventional cylinder head without having to reposition existing elements.
  • the combustion chamber-side opening of the gas fuel supply channel is arranged between an inlet opening of one of two air inlet channels in the cylinder head and an outlet opening of one of two outlet channels in the cylinder head. This makes it possible for the valve body to be easily integrated into the cylinder head in such a way that it does not impair the channel guides of the two air inlet channels and the two exhaust channels.
  • the cylinder head is a multi-cylinder cylinder head for covering several combustion chambers of the internal combustion engine.
  • the multi-cylinder head can preferably have a longitudinal bore, which serves as a gas fuel manifold for supplying a plurality of gas fuel supply channels for the plurality of combustion chambers.
  • the longitudinal bore runs adjacent to and / or within a fire deck of the cylinder head and / or the cylinder head has a single transfer interface for supplying gas fuel to the longitudinal bore.
  • the longitudinal bore In the area of the fire deck, there may be installation space for the longitudinal bore without other structures, such as channels or a water jacket, being impaired or having to be repositioned.
  • the invention also relates to a motor vehicle, preferably a commercial vehicle (e.g. truck or bus), with a device as disclosed herein.
  • a motor vehicle preferably a commercial vehicle (e.g. truck or bus)
  • a device as disclosed herein.
  • FIG. 1 shows a sectional view of an exemplary device for supplying gas fuel according to the present disclosure
  • FIG. 2 shows a detail from a sectional view of a further exemplary device for supplying gas fuel according to the present disclosure in a closed position
  • FIG. 3 shows a detail from a sectional view of the further exemplary device for supplying gas fuel according to FIG. 2 in an open position
  • FIG. 4 shows a view of a combustion chamber side of an exemplary cylinder head according to the present disclosure.
  • Figure 5 is a schematic representation of an exemplary cylinder head according to the prior disclosure.
  • FIG. 1 shows a device 10 for supplying gas fuel (for example CNG, hydrogen) to a combustion chamber 11 of an internal combustion engine.
  • gas fuel for example CNG, hydrogen
  • the internal combustion engine can, for example, be comprised in a motor vehicle, preferably a commercial vehicle (for example a truck or bus) for driving the motor vehicle.
  • the device 10 has a cylinder head 12, a gas fuel supply channel 14, a valve body 16 and a preferably electrical actuator device 18.
  • the gas fuel supply channel 14, the valve body 16 and the actuator device 18 together form a gas injection valve for direct injection of a gaseous fuel into the combustion chamber 11.
  • the cylinder head 12 has an underside or combustion chamber side 20, which covers the combustion chamber 1 1.
  • the cylinder head 12 has an upper side 22 which, for example, is directed opposite to the combustion chamber side 20.
  • the cylinder head 12 can be a single cylinder cylinder head for covering only one combustion chamber or a multi-cylinder cylinder head for covering several combustion chambers of the internal combustion engine.
  • the cylinder head 12 has the gas fuel supply passage 14.
  • the gas fuel supply channel 14 can bind, for example, the combustion chamber side 20 to the top 22 ver.
  • the gas fuel supply channel 14 may be formed from a first bore 14A and a second bore 14B.
  • the first bores 14A can be drilled into the cylinder head 12 starting from the upper side 22.
  • the second bore 14B can be drilled into the cylinder head 12 from the combustion chamber side 20.
  • the ends of the holes 14A and 14B may meet so that the holes 14A and 14B together form the gas fuel supply channel 14.
  • the gas fuel supply channel 14 opens into the combustion chamber 11.
  • an (combustion chamber) opening 24 of the gas fuel supply channel 14 can be arranged in the combustion chamber side 20 of the cylinder head 12.
  • the gas fuel supply channel 14 and the opening 24 are formed separately from one or more air intake channels and one or more exhaust channels, which are also arranged in the cylinder head 12 and open into the combustion chamber 11.
  • the cylinder head 12 has a through bore 26.
  • the through bore 26 ver connects the combustion chamber side 20 with the top 22 of the cylinder head 12.
  • the valve body 16 is arranged in the through bore 26.
  • the valve body 16 is arranged so that it can be moved back and forth in the through bore 26.
  • the valve body 16 can, for example, be guided directly from a peripheral wall of the through bore 26, as shown in FIG. 1.
  • the valve body 16 can preferably be dry-running, that is to say it does not require any liquid lubricating fluid for lubricating contact surfaces between the valve body 16 and the through bore 26.
  • the valve body 16 has a valve stem 28 and a closing part 30.
  • the valve stem 28 and the closing part 30 are connected to one another, preferably in one piece.
  • valve stem 28 is arranged in the through bore 26. A free end of the valve stem 28 extends beyond the top 22 of the cylinder head 12. An opposite end of the valve stem 28 is connected to the closing part 30.
  • the closing part 30 is arranged in a recess of the combustion chamber side 20 of the cylinder head. It is possible for a valve seat ring 32 for the closing part 30 to be arranged in the recess, as shown.
  • the closing part 30 is mushroom-shaped or plate-shaped, for example.
  • the valve stem 28 and the closing part 30 can form a so-called Tel valve.
  • the closing part 30 can close or open the opening 24 of the gas fuel supply channel 14. In a closed position there is no fluid connection between the gas fuel supply channel 14 and the combustion chamber 1 1. In one In the open position, there is a fluid connection between the gas fuel supply channel 14 and the combustion chamber 11. Thus, the device 10 allows gas fuel to be blown directly into the combustion chamber 11.
  • An outer diameter of the closing part 30 can be significantly smaller than in the case of an air inlet and exhaust outlet valve, cf. also Figure 4).
  • the outer diameter of the closing part 30 can be between 10 mm and 20 mm.
  • the actuator device 18 is arranged outside the cylinder head 12 on its upper side 22 in a manner that is easier to assemble.
  • the actuator device 18 can expediently be a linear actuator device.
  • the actuator device 18 can preferably be a piezoelectric actuator device, an electromagnetic actuator device, a magnetostrictive actuator device, a servo actuator device and / or a solenoid actuator device.
  • the actuator device 18 is operatively connected to the valve body 16 for actuating the valve body 16.
  • the free end of the valve stem 28 can expediently be immersed in the actuator device 18 and serve as the rotor of the actuator device 18.
  • a valve spring 34 may be provided for biasing the valve body 16 toward the closed position.
  • the valve spring 34 can also be arranged on the upper side 22 of the cylinder head 12 in a manner which is easier to install.
  • the valve spring 34 is expediently arranged between the cylinder head 12 and the actuator device 18.
  • the valve spring 34 can for example be based on the top 22 of the cylinder head 12.
  • the valve spring 34 can also be supported on an underside of a valve plate 36, which is fastened to the valve stem 28.
  • the valve spring 34 can be designed as a helical spring.
  • the closing part 30 of the valve body 16 is expediently held in the valve seat ring 32 by the valve spring 34, in order to prevent an undesired escape of gaseous fuel into the combustion chamber 11 when the actuator device 18 is not actuated.
  • valve stem 16 When the actuator device 18 is activated, the valve stem 16 is subjected to a force which is greater than a restoring force of the valve spring 34.
  • the valve body 16 moves in the direction of the combustion chamber side 20 of the cylinder head 12.
  • the closing part 30 releases the fluid connection between the gas fuel supply channel 14 and the combustion chamber 11, Expediently by lifting off the valve seat ring 32.
  • the amount of gas that flows into the combustion chamber 11 is controlled by the duration of the opening.
  • valve body 16 When the actuator device 18 is deactivated, the valve body 16 is moved in the direction of the upper side of the cylinder head 12 under the action of the restoring force of the valve spring 34.
  • the closing part 30 separates the fluid connection between the gas fuel supply channel 14 and the combustion chamber 11, expediently by applying it to the valve seat ring 32.
  • the gas inlet blower valve seals itself against the cylinder pressure, since the closing part 30 is pressed more strongly against the valve seat ring 32 with increasing cylinder pressure becomes.
  • the device 10 can expediently have a cover 38.
  • the cover 38 is arranged on the top 22 of the cylinder head 12.
  • the cover 38 covers, for example, the actuator device 18, the valve spring 34, the valve plate 36 and the free end of the valve shaft 28.
  • the cover 38 may be at least partially hood-shaped to cover the gate device 18, the valve spring 34, the valve plate 36 and the free end of the valve stem 28.
  • the cover 38 is connected in a fluid-tight manner to the upper side 22 of the cylinder head 12. This can prevent combustible gas fuel from escaping through the through bore 26 and a (receiving) space in which the actuator device 18, the valve spring 34, the valve plate 36 and the free end of the valve stem 28 are arranged, in particular into an oil chamber Internal combustion engine. It can also be prevented that lubricating fluid, for example oil, present on the upper side 22 or dripping down onto the upper side 22 gets under the cover 38 and, for example, impairs the functionality of the actuator device 18 or gets into the combustion chamber 11.
  • lubricating fluid for example oil
  • the cover 38 can furthermore have a connection 40 for connecting a gas fuel supply line (not shown).
  • the connection 40 can have a fluid channel which, for example, opens into the gas fuel supply channel 14 at the top 22 of the cylinder head 12.
  • Figures 2 and 3 show an alternative embodiment for the device 10.
  • Figure 2 shows the closing part 30 of the device 10 in a closed position.
  • FIG. 3 shows the closing part 30 in an open position.
  • valve stem 28 can alternatively be guided, for example, by a separate valve guide 42 instead of through a circumferential wall in a through bore of the cylinder head (as in the exemplary embodiment according to FIG. 1).
  • the valve guide 42 can be used in a through bore 44 of the cylinder head 12.
  • FIGS. 2 and 3 further show that the present disclosure is not restricted to a specific course of the gas fuel supply channel 14. 1 is at least partially inclined to a valve axis of the valve body 16, the gas fuel supply channel 14 according to FIGS. 2 and 3 runs at least in sections at right angles to the valve axis of the valve body 16.
  • FIG. 4 shows an expedient arrangement of the opening 24 of the gas fuel supply channel and the valve body 16 on the combustion chamber side 20 of the cylinder head 12.
  • the cylinder head 12 has two air inlet openings 46 from two air inlet ducts 47 for supplying combustion air to the combustion chamber 11.
  • the air inlet openings 46 can be closed by poppet valves 48.
  • the poppet valves 48 can be actuated, for example, by means of a mechanical valve drive comprising a camshaft and a rocker arm, a rocker arm or tappet.
  • the cylinder head 12 has two exhaust gas outlet openings 50 from two exhaust channels 51 for discharging exhaust gas from the combustion chamber 11.
  • the exhaust gas outlet openings 50 can be closed by poppet valves 52.
  • the poppet valves 52 can be actuated, for example, by means of a mechanical valve drive comprising a camshaft and a rocker arm, a rocker arm or tappet.
  • the air inlet openings 46 and the exhaust gas outlet openings 50 can expediently be arranged rotationally symmetrically, preferably with 4-fold rotational symmetry, in the combustion chamber side 20 of the cylinder head 12.
  • the cylinder head 12 can furthermore have, for example, a fuel injector, a spark plug or a glow plug, which is arranged centrally in the combustion chamber side 20 of the cylinder head 12, as shown in FIG. 4.
  • the opening 24 of the gas fuel supply channel 14 is arranged in an outer edge region of the combustion chamber side 20 of the cylinder head 12.
  • the device 10 can thus be integrated in a simple manner in one of the cylinder heads 12.
  • the opening 24 is expediently directly adjacent to one of the air inlet openings 46 and one of the exhaust gas outlet openings 50. This can enable the valve body 16 to be easily integrated into the cylinder head 12 in such a way that it guides the ducting of the two air inlet ducts and the two Exhaust ducts not affected.
  • FIG. 5 shows an embodiment in which the cylinder head 12 is arranged as a multi-cylinder cylinder head for covering several combustion chambers.
  • the cylinder head 12 can have a longitudinal bore 54.
  • the longitudinal bore 54 can serve as a manifold or common rail for supplying a plurality of gas fuel supply channels 14.
  • the gas fuel supply channels 14 can branch off from the longitudinal bore 54, for. B. as branch channels or bores, which are drilled, for example, from the combustion chamber side 20.
  • the longitudinal bore 54 can be arranged in a combustion chamber-side area of the cylinder head 12, preferably adjacent to or in the so-called fire deck of the cylinder head 12.
  • the cylinder head 12 thus only requires a single transfer interface 56 for supplying gas fuel to the longitudinal bore 54. This allows a separate one Gas fuel supply line for each cylinder can be dispensed with.
  • the invention is not restricted to the preferred exemplary embodiments described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible which also make use of the inventive idea and therefore fall within the scope of protection.
  • the invention also claims protection for the subject and the features of the subclaims independently of the claims referred to.
  • the individual features of independent claim 1 are each independently disclosed.
  • the features of the subclaims are independent of all the features of independent claim 1 and, for example, independent of the features regarding the presence and / or configuration of the cylinder head, the at least one air inlet channel, the gas fuel supply channel, the valve body and / or the Actuator device of independent claim 1 disclosed. All range information herein is to be understood as meaning that, as it were, all values falling within the respective range are disclosed individually, e.g. B. also as the preferred narrower external borders of the respective area. Reference list

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zur Zuführung von Gaskraftstoff zu einer Verbrennungskammer(11) einer Brennkraftmaschine. Die Vorrichtung weist einen Gaskraftstoff-Zufuhrkanal (14) auf, der in die Verbrennungskammer (11) mündet. Die Vorrichtung (10) weist einen Ventilkörper (16), der zum Verschließen und Öffnen des Gaskraftstoff-Zufuhrkanals (14) betätigbar ist. Die Vorrichtung (10) weist eine Aktoreinrichtung (18) auf, die auf einer Oberseite (22) des Zylinderkopfes (12) angeordnet und zum Betätigen des Ventilkörpers (16) mit dem Ventilkörper (16) verbunden ist. Die Erfindung bietet den Vorteileiner bauraumgünstigen Lösung, die einfach integrierbar ist und zudem einen vergleichsweise einfachen Aufbau aufweist.

Description

Vorrichtung zur Zuführung von Gaskraftstoff zu einer Verbrennungskammer einer Brennkraftmaschine
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zuführung von Gaskraftstoff zu einer Verbrennungs kammer einer Brennkraftmaschine und ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Zuführung von Gaskraftstoff zu einer Verbrennungskammer einer Brennkraftmaschine.
Es ist bekannt, Gaseinblasventile zum direkten Zuführen von Gaskraftstoff in eine Verbren nungskammer einer Brennkraftmaschine zu verwenden.
Beispielsweise offenbart die DE 43 08 775 C1 ein Gaseinblasventil zum Einblasen von gas förmigem Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem im Ventilgehäuse längsverschiebbar geführten Kolben und einem mit diesem verbundenen, zur Steuerung eines Abblaseloches vorgesehenen und in Strömungsrichtung des Gases öffnenden Tellerventils. Das Gaseinblasventil weist ferner einen Steuerhydraulikarbeitsraum auf, der von dem Förder druck der von einer Druckpumpe geförderten Steuerhydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist und von dem Gasraum durch den Kolben getrennt ist. Das Tellerventil ist bei druckentlastetem Steuerhydraulikarbeitsraum ausschließlich durch den Gasdruck in Schließstellung fixierbar.
Die DE 10 2013 205 624 A1 offenbart ebenfalls ein Ventil zum Einblasen von gasförmigen Kraftstoffen für eine Brennkraftmaschine. Das Ventil weist ein Gehäuse, das bezüglich seiner Längserstreckung einen Einströmabschnitt und einen Ausströmabschnitt für den gasförmigen Kraftstoff, und einen zwischen dem Einströmabschnitt und dem Ausströmabschnitt liegenden Antriebsabschnitt aufweist, auf. Ein erstes Stellglied ist vorgesehen, das dem Einströmab schnitt zugeordnet ist und das abhängig von einer Schaltstellung des ersten Stellgliedes die Zufuhr des gasförmigen Kraftstoffes freigibt oder verhindert. Es ist ein zweites Stellglied vor gesehen, das dem Ausströmabschnitt zugeordnet ist und das abhängig von einer Schaltstel lung des zweiten Stellgliedes die Abgabe des gasförmigen Kraftstoffes freigibt oder verhindert. Es ist ein Stellantrieb vorgesehen, der im Antriebsabschnitt angeordnet ist und mit beiden Stellgliedern derart gekoppelt ist, dass die Stellglieder unabhängig voneinander in eine Offen position gebracht werden können.
Nachteilig am bekannten Stand der Technik können insbesondere komplizierte und/oder sper rige Konstruktionen sein. Ebenfalls nachteilig kann sein, dass herkömmliche Gaseinblasventile nur aufwendig in herkömmliche Zylinderköpfe integrierbar sein können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine alternative und/oder verbesserte Vorrichtung zur Zuführung von Gaskraftstoff zu einer Verbrennungskammer einer Brennkraftmaschine zu schaffen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Wei terbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Zuführung von Gaskraftstoff zu einer Verbrennungs kammer einer Brennkraftmaschine. Die Vorrichtung weist einen Zylinderkopf zum Abdecken der Verbrennungskammer auf. Die Vorrichtung weist mindestens einen Lufteinlasskanal (z. B. zwei) auf, der in dem Zylinderkopf angeordnet ist und in die Verbrennungskammer mündet. Die Vorrichtung weist einen Gaskraftstoff-Zufuhrkanal, der separat zu dem mindestens einen Lufteinlasskanal in dem Zylinderkopf angeordnet ist und separat zu dem mindestens einen Lufteinlasskanal in die Verbrennungskammer mündet, auf. Die Vorrichtung weist einen Ventil körper auf, der zum Verschließen und Öffnen des Gaskraftstoff-Zufuhrkanals betätigbar (und somit beispielsweise verschiebbar) ist. Die Vorrichtung weist eine (z. B. elektrische) Aktorein richtung auf, die auf einer Oberseite des Zylinderkopfes angeordnet und zum Betätigen des Ventilkörpers mit dem Ventilkörper verbunden ist.
Die Erfindung kann zweckmäßig den Vorteil einer bauraumgünstigen Lösung bieten, die ein fach in einen herkömmlichen Zylinderkopf integrierbar ist und zudem einen vergleichsweise einfachen Aufbau aufweist. Zur Integration eines Gaseinblasventils kann es lediglich erforder lich sein, eine Aufnahme für einen Ventilkörper und den Gaskraftstoff-Zufuhrkanal im Zylinder kopf vorzusehen. Die übrigen Komponenten, wie beispielsweise die Aktoreinrichtung oder eine Ventilfeder, können montagefreundlich auf der Oberseite des Zylinderkopfes angeordnet sein, sodass eine komplizierte Integration im Zylinderkopf nicht erforderlich ist.
Zweckmäßig kann die Oberseite des Zylinderkopfes den Zylinderkopf nach oben hin begren zen und/oder entgegengesetzt zu einer Brennraumseite des Zylinderkopfes gerichtet sein.
Beispielsweise kann die Vorrichtung ferner mindestens einen (z. B. zwei) Auslasskanäle zum Abführen von Abgas aufweisen, der separat von dem Gaskraftstoff-Zufuhrkanal im Zylinder kopf angeordnet ist und separat zu dem Gaskraftstoff-Zufuhrkanal in die Verbrennungskam mer mündet. Zweckmäßig kann der Ventilkörper im Zylinderkopf angeordnet sein, z. B. in einer Durch gangsbohrung im Zylinderkopf, die vorzugsweise die Oberseite des Zylinderkopfes mit einer Brennraumseite des Zylinderkopfes verbindet.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung ferner eine, vorzugsweise haubenförmige, Abdeckung auf, die auf der Oberseite des Zylinderkopfes angeordnet ist und/oder die Aktorein richtung abdeckt. Die Abdeckung kann beispielsweise die Aktoreinrichtung schützend umge ben.
In einer Weiterbildung ist die Abdeckung fluiddicht mit der Oberseite des Zylinderkopfes ver bunden, sodass vorzugsweise im Wesentlichen kein Gaskraftstoff aus einem von der Abde ckung abgedeckten Raum (z. B. aufweisend die Aktoreinrichtung, eine Ventilfeder und/oder einen Ventilteller des Ventilkörpers) nach außen entweicht und/oder im Wesentlichen kein Schmierfluid von außerhalb der Abdeckung in einen von der Abdeckung abgedeckten Raum (z. B. aufweisend die Aktoreinrichtung, eine Ventilfeder und/oder einen Ventilteller des Ventil körpers) eindringt. Damit kann beispielsweise verhindert werden, dass brennbarer Gaskraft stoff in den Ölraum der Brennkraftmaschine entweicht und/oder Schmierfluid in die Aktorein richtung eindringt.
Beispielsweise kann eine Dichtung, wie z. B. ein Dichtring, zwischen der Abdeckung und der Oberseite angeordnet sein.
In einer Weiterbildung weist die Abdeckung einen Anschluss auf, der zum Anschließen einer Gaskraftstoff-Versorgungsleitung ausgebildet ist und/oder in Fluidverbindung mit dem Gas- kraftstoff-Zufuhrkanal ist. Die Abdeckung kann somit mehrere Funktionen vereinen, da sie die abgedeckten Komponenten schützen kann, ein Leckage von Gaskraftstoff verhindern kann, ein Eindringen von Schmierfluid in die Aktoreinrichtung verhindern kann und den Anschluss für die Gaskraftstoff-Versorgungsleitung integriert.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Ventilkörper trockenlaufend. Somit ist es nicht notwendig, auf aufwendige Art und Weise ein flüssiges Schmiermittel zu dem Ventilkörper zuzuführen. Außerdem kann auf eine Schmierfluiddichtung zwischen Aktoreinrichtung und Ventilkörper verzichtet werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Ventilkörper einen Ventilschaft auf, der sich über die Oberseite des Zylinderkopfes hinaus zu der Aktoreinrichtung erstreckt und vorzugs weise in die Aktoreinrichtung eintaucht. In einer Weiterbildung dient der Ventilschaft, vorzugsweise ein freies Ende des Ventilschafts, als Läufer der Aktoreinrichtung. Damit kann beispielsweise eine Teileanzahl reduziert werden.
In einer Ausführungsform ist der Ventilkörper direkt im Zylinderkopf geführt, vorzugsweise von einer Umfangswand einer Durchgangsbohrung im Zylinderkopf. Dies ermöglicht, dass auf eine separate Ventilführung verzichtet werden kann.
In einer alternativen Ausführungsform ist der Ventilkörper von einer Ventilführung, die im Zy linderkopf angeordnet ist, geführt.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Ventilfeder auf. Vorzugsweise spannt die Ventilfeder den Ventilkörper zu einer Schließstellung vor und/oder stützt sich an der Oberseite des Zylinderkopfes ab. Es ist auch möglich, dass die Ventilfeder zwischen der Aktoreinrichtung und der Oberseite angeordnet ist. Damit kann die Ventilfeder ebenfalls mon tagefreundlich angeordnet sein und auf eine komplizierte Integration im Zylinderkopf verzichtet werden.
Zweckmäßig kann die Ventilfeder ebenfalls von der Abdeckung abgedeckt sein bzw. in einem Aufnahmeraum der Abdeckung positioniert sein.
Vorzugsweise stützt sich die Ventilfeder auch an einem Ventilteller des Ventilkörpers ab. Bei spielsweise kann der Ventilteller an einem Ventilschaft des Ventilkörpers befestigt sein, z. B. geklemmt. Vorzugsweise kann auch der Ventilteller von der Abdeckung abgedeckt sein bzw. in einem Aufnahmeraum der Abdeckung positioniert sein.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Ventilkörper einen, vorzugsweise tellerförmigen oder pilzförmigen, Schließteil auf, der zum Abdichten oder Freigeben einer brennraumseitigen Öffnung des Gaskraftstoff-Zufuhrkanals angeordnet ist.
In einer Ausführungsvariante ist eine brennraumseitige Öffnung des Gaskraftstoff-Zufuhrka- nals dezentral in einer Brennraumseite des Zylinderkopfes angeordnet, vorzugsweise in einem Außenrandbereich der Brennraumseite. Damit kann die brennraumseitige Öffnung, der Gas- kraftstoff-Zufuhrkanal und der Ventilkörper auf einfache Weise in einem herkömmlichen Zylin derkopf integriert werden, ohne dass bereits vorhandene Elemente umpositioniert werden müssen. In einer Weiterbildung ist die brennraumseitige Öffnung des Gaskraftstoff-Zufuhrkanals zwi schen einer Einlassöffnung eines von zwei Lufteinlasskanälen im Zylinderkopf und einer Aus lassöffnung eines von zwei Auslasskanälen im Zylinderkopf angeordnet. Damit kann ermöglich werden, dass der Ventilkörper auf einfache Weise so in den Zylinderkopf integriert werden kann, dass er die Kanalführungen der beiden Lufteinlasskanäle und der beiden Auslasskanäle nicht beeinträchtigt.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist der Zylinderkopf ein Mehrzylinder-Zylinderkopf zum Abdecken mehrerer Verbrennungskammern der Brennkraftmaschine. Vorzugsweise kann der Mehrzylinder-Zylinderkopf eine Längsbohrung aufweisen, die als Gaskraftstoffsammelleitung zur Versorgung mehrerer Gaskraftstoff-Zufuhrkanäle für die mehreren Verbrennungskammern dient.
In einer Weiterbildung verläuft die Längsbohrung angrenzend an und/oder innerhalb eines Feuerdecks des Zylinderkopfes und/oder der Zylinderkopf weist eine einzige Übergabeschnitt stelle zum Zuführen von Gaskraftstoff zu der Längsbohrung auf. Im Bereich des Feuerdecks kann Bauraum für die Längsbohrung vorhanden sein, ohne dass andere Strukturen, wie bei spielsweise Kanäle oder ein Wassermantel, beeinträchtigt werden oder umpositioniert werden müssen.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraft wagen oder Omnibus), mit einer Vorrichtung wie hierin offenbart.
Es ist auch möglich, die Vorrichtung wie hierin offenbart für Personenkraftwagen, Großmoto ren, geländegängige Fahrzeuge, stationäre Motoren, Marinemotoren usw. zu verwenden.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittansicht einer beispielhaften Vorrichtung zur Zuführung von Gaskraft stoff gemäß der vorliegenden Offenbarung;
Figur 2 einen Ausschnitt aus einer Schnittansicht einer weiteren beispielhaften Vorrichtung zur Zuführung von Gaskraftstoff gemäß der vorliegenden Offenbarung in einer Schließstellung; Figur 3 einen Ausschnitt aus einer Schnittansicht der weiteren beispielhaften Vorrichtung zur Zuführung von Gaskraftstoff gemäß Figur 2 in einer Öffnungsstellung;
Figur 4 eine Ansicht auf eine Brennraumseite eines beispielhaften Zylinderkopfes gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
Figur 5 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Zylinderkopfes gemäß der vor liegenden Offenbarung.
Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Zuführung von Gaskraftstoff (z. B. CNG, Wasserstoff) zu einer Verbrennungskammer 1 1 einer Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine kann bei spielsweise in einem Kraftfahrzeug, vorzugsweise einem Nutzfahrzeug (zum Beispiel Last kraftwagen oder Omnibus), zum Antreiben des Kraftfahrzeugs umfasst sein.
Die Vorrichtung 10 weist einen Zylinderkopf 12, einen Gaskraftstoff-Zufuhrkanal 14, einen Ventilkörper 16 und eine vorzugsweise elektrische Aktoreinrichtung 18 auf. Der Gaskraftstoff- Zufuhrkanal 14, der Ventilkörper 16 und die Aktoreinrichtung 18 bilden gemeinsam ein Gas einblasventil zum direkten Einblasen eines gasförmigen Kraftstoffs in die Verbrennungskam mer 11.
Der Zylinderkopf 12 weist eine Unterseite bzw. Brennraumseite 20 auf, die die Verbrennungs kammer 1 1 abdeckt. Der Zylinderkopf 12 weist eine Oberseite 22 auf, die beispielsweise ent gegengesetzt zu der Brennraumseite 20 gerichtet ist. Der Zylinderkopf 12 kann ein Einzylinder- Zylinderkopf zum Abdecken von nur einer Verbrennungskammer oder ein Mehrzylinder-Zylin- derkopf zum Abdecken mehrerer Verbrennungskammern der Brennkraftmaschine sein.
Der Zylinderkopf 12 weist den Gaskraftstoff-Zufuhrkanal 14 auf. Wie dargestellt ist, kann der Gaskraftstoff-Zufuhrkanal 14 beispielsweise die Brennraumseite 20 mit der Oberseite 22 ver binden. Beispielsweise kann der Gaskraftstoff-Zufuhrkanal 14 gebildet sein aus einer ersten Bohrung 14A und einer zweiten Bohrung 14B. Die erste Bohrungen 14A kann ausgehend von der Oberseite 22 in den Zylinderkopf 12 gebohrt sein. Die zweite Bohrung 14B kann ausge- hend von der Brennraumseite 20 in den Zylinderkopf 12 gebohrt sein. Die Enden der Bohrun gen 14A und 14B können sich treffen, sodass die Bohrungen 14A und 14B zusammen den Gaskraftstoff-Zufuhrkanal 14 bilden.
Der Gaskraftstoff-Zufuhrkanal 14 mündet in die Verbrennungskammer 1 1. 1m Einzelnen kann eine (Brennraum-) Öffnung 24 des Gaskraftstoff-Zufuhrkanals 14 in der Brennraumseite 20 des Zylinderkopfes 12 angeordnet sein. Der Gaskraftstoff-Zufuhrkanal 14 und die Öffnung 24 sind separat von einem oder mehreren Lufteinlasskanälen und einem oder mehreren Auslass kanälen, die ebenfalls im Zylinderkopf 12 angeordnet sind und in die Verbrennungskammer 1 1 münden, ausgebildet.
Der Zylinderkopf 12 weist eine Durchgangsbohrung 26 auf. Die Durchgangsbohrung 26 ver bindet die Brennraumseite 20 mit der Oberseite 22 des Zylinderkopfes 12. In der Durchgangs bohrung 26 ist der Ventilkörper 16 angeordnet.
Der Ventilkörper 16 ist hin- und herbewegbar in der Durchgangsbohrung 26 angeordnet. Der Ventilkörper 16 kann beispielsweise direkt von einer Umfangswand der Durchgangsbohrung 26 geführt sein, wie in Figur 1 dargestellt ist. Vorzugsweise kann der Ventilkörper 16 trocken laufend sein, das heißt kein flüssiges Schmierfluid zum Schmieren von Kontaktflächen zwi schen dem Ventilkörper 16 und der Durchgangsbohrung 26 benötigen.
Der Ventilkörper 16 weist einen Ventilschaft 28 und einen Schließteil 30 auf. Der Ventilschaft 28 und der Schließteil 30 sind miteinander verbunden, vorzugsweise Integral-einstückig.
Der Ventilschaft 28 ist in der Durchgangsbohrung 26 angeordnet. Ein freies Ende des Ventil schafts 28 erstreckt sich über die Oberseite 22 des Zylinderkopfes 12 hinaus. Ein entgegen gesetztes Ende des Ventilschafts 28 ist mit dem Schließteil 30 verbunden.
Der Schließteil 30 ist in einer Ausnehmung der Brennraumseite 20 des Zylinderkopfes ange ordnet. Es ist möglich, dass ein Ventilsitzring 32 für den Schließteil 30 in der Ausnehmung angeordnet ist, wie dargestellt ist. Der Schließteil 30 ist beispielsweise pilzförmig oder teller förmig. Vorzugsweise können der Ventilschaft 28 und der Schließteil 30 ein sogenanntes Tel lerventil bilden.
Der Schließteil 30 kann je nach Position des Ventilkörpers 16 die Öffnung 24 des Gaskraftstoff- Zufuhrkanals 14 verschließen oder öffnen. In einer Schließstellung besteht keine Fluidverbin dung zwischen dem Gaskraftstoff-Zufuhrkanal 14 und der Verbrennungskammer 1 1. In einer Öffnungsstellung besteht eine Fluidverbindung zwischen dem Gaskraftstoff-Zufuhrkanal 14 und der Verbrennungskammer 11. Somit kann mittels der Vorrichtung 10 Gaskraftstoff direkt in die Verbrennungskammer 11 eingeblasen werden.
Ein Außendurchmesser des Schließteils 30 kann deutlich kleiner sein als bei einem Luftein lass- und Abgasauslassventil vgl. auch Figur 4). Beispielsweise kann der Außendurchmesser des Schließteils 30 zwischen 10 mm und 20 mm liegen.
Die Aktoreinrichtung 18 ist montagefreundlich außerhalb des Zylinderkopfes 12 auf dessen Oberseite 22 angeordnet. Zweckmäßig kann die Aktoreinrichtung 18 eine Linearaktoreinrich tung sein. Vorzugsweise kann die Aktoreinrichtung 18 eine piezoelektrische Aktoreinrichtung, eine elektromagnetische Aktoreinrichtung, eine magnetostriktive Aktoreinrichtung, eine Servo- aktoreinrichtung und/ oder eine Solenoidaktoreinrichtung sein.
Die Aktoreinrichtung 18 ist in Wirkverbindung mit dem Ventilkörper 16 zum Betätigen des Ven tilkörpers 16. Zweckmäßig kann das freie Ende des Ventilschafts 28 in die Aktoreinrichtung 18 eintauchen und als Läufer der Aktoreinrichtung 18 dienen.
Es kann eine Ventilfeder (z. B. Rückstellfeder) 34 zum Vorspannen des Ventilkörpers 16 zu der Schließstellung vorgesehen sein. Die Ventilfeder 34 kann ebenfalls montagefreundlich auf der Oberseite 22 des Zylinderkopfes 12 angeordnet sein. Zweckmäßig ist die Ventilfeder 34 zwischen dem Zylinderkopf 12 und der Aktoreinrichtung 18 angeordnet.
Die Ventilfeder 34 kann sich beispielsweise auf der Oberseite 22 des Zylinderkopfes 12 ab stützen. Die Ventilfeder 34 kann sich auch an einer Unterseite eines Ventiltellers 36, der an dem Ventilschaft 28 befestigt ist, abstützen. Die Ventilfeder 34 kann als eine Schraubenfeder ausgebildet sein.
Zweckmäßig wird der Schließteil 30 des Ventilkörpers 16 durch die Ventilfeder 34 im Ventil sitzring 32 gehalten, um bei Nicht-Betätigung durch die Aktoreinrichtung 18 ein ungewolltes Austreten von gasförmigem Kraftstoff in die Verbrennungskammer 11 zu verhindern.
Bei Aktivierung der Aktoreinrichtung 18 wird der Ventilschaft 16 mit einer Kraft beaufschlagt, die größer als eine Rückstellkraft der Ventilfeder 34 ist. Der Ventilkörper 16 bewegt sich in Richtung zu der Brennraumseite 20 des Zylinderkopfes 12. Der Schließteil 30 gibt die Fluid verbindung zwischen dem Gaskraftstoff-Zufuhrkanal 14 und der Verbrennungskammer 11 frei, zweckmäßig durch Abheben von dem Ventilsitzring 32. Die Gasmenge, die in die Verbren nungskammer 11 strömt, wird durch die Öffnungsdauer gesteuert.
Bei Deaktivierung der Aktoreinrichtung 18 wird der Ventilkörper 16 unter Einwirkung der Rück stellkraft der Ventilfeder 34 in Richtung zu der Oberseite des Zylinderkopfes 12 bewegt. Der Schließteil 30 trennt die Fluidverbindung zwischen dem Gaskraftstoff-Zufuhrkanal 14 und der Verbrennungskammer 11 , zweckmäßig durch Anlegen an dem Ventilsitzring 32. Das Gasein blaseventil dichtet sich selbst gegen den Zylinderdruck ab, da der Schließteil 30 mit zuneh mendem Zylinderdruck stärker gegen den Ventilsitzring 32 gedrückt wird.
Zweckmäßig kann die Vorrichtung 10 eine Abdeckung 38 aufweisen. Die Abdeckung 38 ist auf der Oberseite 22 des Zylinderkopfes 12 angeordnet. Die Abdeckung 38 deckt beispielsweise die Aktoreinrichtung 18, die Ventilfeder 34, den Ventilteller 36 und das freie Ende des Ventil schafts 28 ab. Die Abdeckung 38 kann zumindest teilweise haubenförmig sein, um die Ak toreinrichtung 18, die Ventilfeder 34, den Ventilteller 36 und das freie Ende des Ventilschafts 28 abzudecken.
Die Abdeckung 38 ist fluiddicht mit der Oberseite 22 des Zylinderkopfes 12 verbunden. Damit kann verhindert werden, dass brennbarer Gaskraftstoff über die Durchgangsbohrung 26 und einen (Aufnahme-) Raum, in dem die Aktoreinrichtung 18, die Ventilfeder 34, der Ventilteller 36 und das freie Ende des Ventilschafts 28 angeordnet sind, austritt, insbesondere in einen Ölraum der Brennkraftmaschine. Ebenso kann verhindert werden, dass auf der Oberseite 22 vorhandenes oder auf die Oberseite 22 heruntertropfendes Schmierfluid, zum Beispiel Öl, un ter die Abdeckung 38 gelangt und beispielsweise die Funktionsfähigkeit der Aktoreinrichtung 18 beeinträchtigt oder in die Verbrennungskammer 1 1 gelangt.
Die Abdeckung 38 kann ferner einen Anschluss 40 zum Anschließen einer Gaskraftstoff-Ver- sorgungsleitung (nicht dargestellt) aufweisen. Der Anschluss 40 kann einen Fluidkanal aufwei sen, der beispielsweise an der Oberseite 22 des Zylinderkopfes 12 in den Gaskraftstoff-Zu- fuhrkanal 14 mündet.
Die Figuren 2 und 3 zeigen eine alternative Ausführungsform für die Vorrichtung 10. Die Figur 2 zeigt den Schließteil 30 der Vorrichtung 10 in einer Schließstellung. Die Figur 3 zeigt den Schließteil 30 in einer Öffnungsstellung. io
Wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, kann der Ventilschaft 28 statt durch eine Umfangs wand in eine Durchgangsbohrung des Zylinderkopfes (wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fi gur 1) alternativ beispielsweise durch eine separate Ventilführung 42 geführt sein. Die Ventil führung 42 kann in einer Durchgangsbohrung 44 des Zylinderkopfes 12 eingesetzt sein.
Die Figuren 2 und 3 zeigen ferner, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf einen bestimm ten Verlauf des Gaskraftstoff-Zufuhrkanals 14 beschränkt ist. Während der Gaskraftstoff-Zu- fuhrkanal 14 gemäß Figur 1 zumindest abschnittsweise schräg angestellt zu einer Ventilachse des Ventilkörpers 16 ist, verläuft der Gaskraftstoff-Zufuhrkanal 14 gemäß den Figuren 2 und 3 zumindest abschnittsweise im rechten Winkel zu der Ventilachse des Ventilkörpers 16.
Die Figur 4 zeigt eine zweckmäßige Anordnung der Öffnung 24 des Gaskraftstoff-Zufuhrkanals und des Ventilkörpers 16 an der Brennraumseite 20 des Zylinderkopfes 12.
Der Zylinderkopf 12 weist zwei Lufteinlassöffnungen 46 von zwei Lufteinlasskanälen 47 zum Zuführen von Verbrennungsluft zu der Verbrennungskammer 11 auf. Die Lufteinlassöffnungen 46 sind durch Tellerventile 48 verschließbar. Die Tellerventile 48 können beispielsweise mittels eines mechanischen Ventiltriebs umfassend eine Nockenwelle und einen Kipphebel, einen Schlepphebel oder Stößel betätigt werden.
Der Zylinderkopf 12 weist zwei Abgasauslassöffnungen 50 von zwei Auslasskanälen 51 zum Abführen von Abgas aus der Verbrennungskammer 1 1 auf. Die Abgasauslassöffnungen 50 sind durch Tellerventile 52 verschließbar. Die Tellerventile 52 können beispielsweise mittels eines mechanischen Ventiltriebs umfassend eine Nockenwelle und einen Kipphebel, einen Schlepphebel oder Stößel betätigt werden.
Die Lufteinlassöffnungen 46 und die Abgasauslassöffnungen 50 können zweckmäßig dreh symmetrisch, vorzugsweise mit 4-facher Drehsymmetrie, in der Brennraumseite 20 des Zylin derkopfes 12 angeordnet sein.
Der Zylinderkopf 12 kann ferner beispielsweise einen Kraftstoffinjektor, eine Zündkerze oder eine Glühkerze aufweisen, der oder die zentral in der Brennraumseite 20 des Zylinderkopfes 12 angeordnet ist, wie in Figur 4 dargestellt ist.
Die Öffnung 24 des Gaskraftstoff-Zufuhrkanals 14 ist in einem Außenrandbereich der Brenn raumseite 20 des Zylinderkopfes 12 angeordnet. Damit kann die Vorrichtung 10 in einem der artigen Zylinderkopf 12 auf einfache Weise integriert werden. Zweckmäßig ist die Öffnung 24 dabei direkt benachbart zu einer der Lufteinlassöffnungen 46 und einer der Abgasauslassöffnungen 50. Dies kann ermöglichen, dass der Ventilkörper 16 auf einfache Weise so in den Zylinderkopf 12 integriert werden kann, dass er die Kanalführun gen der beiden Lufteinlasskanäle und der beiden Auslasskanäle nicht beeinträchtigt.
Die Figur 5 zeigt eine Ausführung, bei der der Zylinderkopf 12 als ein Mehrzylinder-Zylinder- kopf zum Abdecken mehrerer Verbrennungskammern angeordnet ist.
Es ist möglich, dass der Zylinderkopf 12 eine Längsbohrung 54 aufweist. Die Längsbohrung 54 kann als Sammelleitung bzw. Common-Rail zum Versorgen mehrerer Gaskraftstoff-Zufuhr kanäle 14 dienen. Die Gaskraftstoff-Zufuhrkanäle 14 können von der Längsbohrung 54 ab- zweigen, z. B. als Stichkanäle oder -bohrungen, die beispielsweise von der Brennraumseite 20 her gebohrt sind.
Die Längsbohrung 54 kann in einem brennraumseitigen Bereich des Zylinderkopfes 12 ange ordnet sein, vorzugsweise angrenzend an oder im sogenannten Feuerdeck des Zylinderkopfes 12. Der Zylinderkopf 12 benötigt somit nur eine einzige Übergabeschnittstelle 56 zum Zuführen von Gaskraftstoff zu der Längsbohrung 54. Damit kann auf eine separate Gaskraftstoff- Ver sorgungsleitung für jeden Zylinder verzichtet werden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und beispielsweise unabhängig von den Merkma len bezüglich des Vorhandenseins und/oder der Konfiguration des Zylinderkopfes, des min destens einen Lufteinlasskanals, des Gaskraftstoff-Zufuhrkanals, des Ventilkörpers und/oder der Aktoreinrichtung des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart. Alle Bereichsangaben hierin sind derart offenbart zu verstehen, dass gleichsam alle in den jeweiligen Bereich fallenden Werte einzeln offenbart sind, z. B. auch als jeweils bevorzugte engere Außengrenzen des jeweiligen Bereichs. Bezugszeichenliste
10 Vorrichtung zur Zuführung von Gaskraftstoff
11 Verbrennungskammer
12 Zylinderkopf
14 Gaskraftstoff-Zufuhrkanal
14A Erste Bohrung
14B Zweite Bohrung
16 Ventilkörper
18 Aktoreinrichtung
20 Brennraumseite
22 Oberseite
24 (Brennraum-) Öffnung
26 Durchgangsbohrung
28 Ventilschaft
30 Schließteil
32 Ventilsitzring
34 Ventilfeder
36 Ventilteller
38 Abdeckung
40 Anschluss
42 Ventilführung
44 Durchgangsbohrung
46 Lufteinlassöffnung
47 Lufteinlasskanal
48 Tellerventil
50 Abgasauslassöffnung
51 Auslasskanal
52 Tellerventil
54 Längsbohrung
56 Übergabeschnittstelle

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (10) zur Zuführung von Gaskraftstoff zu einer Verbrennungskammer (11) einer Brennkraftmaschine, aufweisend:
einen Zylinderkopf (12) zum Abdecken der Verbrennungskammer (11); mindestens einen Lufteinlasskanal (47), der in dem Zylinderkopf (12) angeordnet ist und in die Verbrennungskammer (11) mündet;
einen Gaskraftstoff-Zufuhrkanal (14), der separat zu dem mindestens einen Lufteinlasskanal (47) in dem Zylinderkopf (12) angeordnet ist und separat zu dem mindes tens einen Lufteinlasskanal (47) in die Verbrennungskammer (11) mündet;
einen Ventilkörper (16), der zum Verschließen und Öffnen des Gaskraftstoff-Zu- fuhrkanals (14) betätigbar ist; und
eine Aktoreinrichtung (18), die auf einer Oberseite (22) des Zylinderkopfes (12) an geordnet und zum Betätigen des Ventilkörpers (16) mit dem Ventilkörper (16) verbunden ist.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , ferner aufweisend:
eine, vorzugsweise haubenförmige, Abdeckung (38), die auf der Oberseite (22) des Zylinderkopfes (12) angeordnet ist und die Aktoreinrichtung (18) abdeckt.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei:
die Abdeckung (38) fluiddicht mit der Oberseite (22) des Zylinderkopfes (12) ver bunden ist, sodass kein Gaskraftstoff aus einem von der Abdeckung (38) abgedeckten Raum nach außen entweicht und/oder kein Schmierfluid von außerhalb der Abdeckung (38) in einen von der Abdeckung (38) abgedeckten Raum eindringt.
4. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei:
die Abdeckung (38) einen Anschluss (40) aufweist, der zum Anschließen einer Gaskraftstoff-Versorgungsleitung ausgebildet ist und in Fluidverbindung mit dem Gaskraft stoff-Zufuhrkanal (14) ist.
5. Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
der Ventilkörper (16) trockenlaufend ist.
6. Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
der Ventilkörper (16) einen Ventilschaft (28) aufweist, der sich über die Oberseite (22) des Zylinderkopfes (12) hinaus zu der Aktoreinrichtung (18) erstreckt und vorzugs weise in die Aktoreinrichtung (18) eintaucht.
7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei:
der Ventilschaft (28), vorzugsweise ein freies Ende des Ventilschafts (28), als Läu fer der elektromagnetischen Aktoreinrichtung (18) dient.
8. Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
der Ventilkörper (16) direkt im Zylinderkopf (12) geführt ist, vorzugsweise von einer Umfangswand einer Durchgangsbohrung (26) im Zylinderkopf (12); oder
der Ventilkörper (16) von einer Ventilführung (42), die im Zylinderkopf (12) ange ordnet ist, geführt ist.
9. Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend:
eine Ventilfeder (34), die den Ventilkörper (16) zu einer Schließstellung vorspannt und sich an der Oberseite (22) des Zylinderkopfes (12) abstützt und/oder zwischen der elektromagnetischen Aktoreinrichtung (18) und der Oberseite (22) angeordnet ist.
10. Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
der Ventilkörper (16) einen, vorzugsweise tellerförmigen oder pilzförmigen, Schließteil (30) aufweist, der zum Abdichten oder Freigeben einer brennraumseitigen Öff nung (24) des Gaskraftstoff-Zufuhrkanals (14) angeordnet ist; und/oder
die Aktoreinrichtung (18) eine piezoelektrischen Aktoreinrichtung, eine elektromag netische Aktoreinrichtung, eine magnetostriktive Aktoreinrichtung, eine Servoaktoreinrich- tung und/oder eine Solenoidaktoreinrichtung ist.
11. Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
eine brennraumseitige Öffnung (24) des Gaskraftstoff-Zufuhrkanals (14) dezentral in einer Brennraumseite (20) des Zylinderkopfes (12) angeordnet ist, vorzugsweise in ei nem Außenrandbereich der Brennraumseite (20).
12. Vorrichtung (10) nach Anspruch 11 , wobei:
die brennraumseitige Öffnung (24) des Gaskraftstoff-Zufuhrkanals (14) zwischen einer Einlassöffnung (46) eines von zwei Lufteinlasskanälen (47) im Zylinderkopf (12) und einer Auslassöffnung (50) eines von zwei Auslasskanälen (51) im Zylinderkopf (12) ange ordnet ist.
13. Vorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
der Zylinderkopf (12) ein Mehrzylinder-Zylinderkopf zum Abdecken mehrerer Ver- brennungskammern (11) der Brennkraftmaschine ist; und
der Mehrzylinder-Zylinderkopf eine Längsbohrung (54) aufweist, die als Gaskraft stoffsammelleitung zur Versorgung mehrerer Gaskraftstoff-Zufuhrkanäle (14) für die meh reren Verbrennungskammern (11) dient.
14. Vorrichtung (10) nach Anspruch 13, wobei:
die Längsbohrung (54) angrenzend an und/oder innerhalb eines Feuerdecks des
Zylinderkopfes (12) verläuft; und/oder
der Zylinderkopf (12) eine einzige Übergabeschnittstelle (56) zum Zuführen von Gaskraftstoff zu der Längsbohrung (54) aufweist.
15. Kraftfahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug, mit einer Vorrichtung (10) nach einem der vor- hergien Ansprüche.
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