DE10150952C1 - Valve for feeding gaseous fuel to a piston engine, has valve element mechanically connected to servo-pneumatic drive with chambers separated by membrane for regulated opening/closing of gas inlet - Google Patents

Valve for feeding gaseous fuel to a piston engine, has valve element mechanically connected to servo-pneumatic drive with chambers separated by membrane for regulated opening/closing of gas inlet

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Abstract

The device feeds gaseous fuel from a pressurized gas container to a piston engine. A valve element (1) is mechanically connected to a servo-pneumatic drive for regulated opening and closing of a gas inlet opening (2). The drive has at least two chambers (4,4') separated by a membrane (3) and connected to a gas supply line (5) and an inlet (6,6') and outlet (7.7') valve connected to each chamber. The valve element is connected to the membrane. AN Independent claim is also included for the following: a method of regulated delivery of fuel to a piston engine.

Description

Die Erfindung betrifft Ventile für die Zufuhr gasför­ miger Kraftstoffe, die aus einem Druckgasbehälter in einen Hubkolbenmotor, zu dessen Betrieb, den jeweili­ gen Betriebszustand des Hubkolbenmotors berücksichti­ gend, in dosierter Form zugeführt werden können. Prinzipiell ist das erfindungsgemäße Ventil für eine dosierte Zufuhr von sämtlichen an sich bekannten gas­ förmigen Kraftstoffen, wie beispielsweise Erd- oder auch Biogas geeignet. Es kann aber auch ohne weiteres für eine dosierte Zufuhr von Wasserstoff, der in flüssiger Form in Druckgasbehältern gespeichert wor­ den ist, eingesetzt werden.The invention relates to valves for the supply gasför miger fuels coming out of a compressed gas tank a reciprocating engine, for its operation, the respective take into account the operating state of the reciprocating engine dend, can be supplied in metered form. In principle, the valve according to the invention is for a dosed supply of all known gas shaped fuels, such as earth or also suitable for biogas. But it can also be done easily for a metered supply of hydrogen, which in liquid form stored in compressed gas containers which is used.

Ventile verwenden in der Regel Federelemente, wie beispielsweise Druckfedern, mit denen eine Vorspan­ nung, die auf das jeweilige Ventil wirkt, erzeugt werden kann. Solche Federelemente sind jedoch relativ träge und beeinflussen das zeitliche Öffnungs- bzw. Schließverhalten der Ventile nachteilig, so daß eine sehr genaue Dosierung der gasförmigen Kraftstoffe, bei den verschiedenen und häufig auch sehr schnell wechselnden Betriebszuständen eines Hubkolbenmotors, zu den entsprechenden Zeitpunkten nicht erreichbar ist.Valves usually use spring elements, such as for example compression springs with which a preload voltage that acts on the respective valve can be. However, such spring elements are relative sluggish and affect the opening or  Closing behavior of the valves disadvantageous, so that a very precise dosing of the gaseous fuels, with the different and often very quickly changing operating states of a reciprocating piston engine, not available at the appropriate times is.

Daneben ist in WO 99/45250 A1 ein System für die in­ termittierende und/oder sequentielle Zufuhr von gas­ förmigen Kraftstoffen beschrieben. Dabei wird das ei­ gentliche Ventil für den gasförmigen Kraftstoff durch eine Membran gebildet, die die Verbindung zwischen einer Gaszuführungsleitung und dem jeweiligen Saug­ rohr durch Beeinflussung des Druckes, der zum jewei­ ligen Zeitpunkt an den beiden Seiten einer solchen Membran vorhanden ist, öffnet oder sperrt. Hierfür ist bei diesem bekannten System, auf der dem Auslaß gegenüberliegenden Seite der Membran eine Kammer vor­ handen, die einen Teil einer Bypaßleitung darstellt. In dieser Bypaßleitung ist ein Magnetventil als soge­ nanntes Hilfsventil angeordnet, mit dem der Bypaß ge­ öffnet, ganz oder teilweise geschlossen werden kann. Je nach Einstellung dieses Hilfsventils kann der in der Kammer wirkende Druck und demzufolge auch die von dieser Seite auf die Membran wirkenden Kräfte beein­ flußt werden, so daß die Membran gegen Dichtelemente gepreßt und der Gasauslaß verschlossen werden kann. Bei ganz oder teilweise geöffnetem Hilfsventil ver­ ringert sich der Druck in dieser Kammer und der mit dem Gasdruck in der Gasversorgungsleitung auf die entsprechend andere Seite der Membran wirkende Druck ist entsprechend größer, so daß die Membran von den Dichtelementen abhebt und der Gasauslaß freigegeben werden kann.In addition, WO 99/45250 A1 describes a system for the Termitting and / or sequential supply of gas shaped fuels described. The egg generic valve for the gaseous fuel through formed a membrane that connects the a gas supply line and the respective suction pipe by influencing the pressure that is associated with each current time on both sides of such Membrane is present, opens or locks. Therefor is in this known system, on the outlet opposite side of the membrane a chamber act, which forms part of a bypass line. In this bypass line there is a solenoid valve as a so-called named auxiliary valve arranged with which the bypass ge opens, can be closed completely or partially. Depending on the setting of this auxiliary valve, the in pressure acting in the chamber and consequently also that of forces acting on the side of the membrane be flowed so that the membrane against sealing elements pressed and the gas outlet can be closed. With the auxiliary valve fully or partially open the pressure in this chamber and the the gas pressure in the gas supply line to the pressure corresponding to other side of the membrane is correspondingly larger, so that the membrane of the Seals lift off and the gas outlet is released can be.

Da in modernen Kraftfahrzeugen, in denen solche Ven­ tile oder Zufuhrsysteme eingesetzt werden können, der zur Verfügung stehende Raum relativ klein bemessen ist, sind Grenzen gesetzt. Dies betrifft insbesondere die Dimensionierung der jeweiligen Membranflächen, da bekanntermaßen auf größeren Flächen bereits geringere Druckdifferenzen entsprechend höhere Kraftkomponenten hervorrufen können. Demzufolge sind höhere Druckdif­ ferenzen zum Öffnen und Schließen der Membran in sehr kurzer Zeit erforderlich.Since in modern motor vehicles in which such Ven  tile or feed systems can be used, the available space is relatively small there are limits. This applies in particular the dimensioning of the respective membrane surfaces, because As is well known, already smaller ones on larger areas Pressure differences corresponding to higher force components can cause. As a result, higher pressure differences references to open and close the membrane in a lot required a short time.

Ein weiteres Problem, was zumindest dauerhaft mit der dort beschriebenen Lösung nicht vermieden werden kann, besteht dann, wenn Wasserstoff als gasförmiger Kraftstoff eingesetzt wird. Da Wasserstoff in flüssi­ ger Form, bei entsprechend niedrigeren Temperaturen in Druckgasbehältern gespeichert wird, liegen die Ga­ stemperaturen auch im Bereich der das eigentliche Ventil bildenden Membran in Bereichen, bei denen üb­ licherweise verwendete polymere Elastomere verspröden bzw. zumindest zur Versprödung neigen, was sich eben­ falls nachteilig bezüglich der Öffnungs- und Schließ­ zeiten auswirkt und gegebenenfalls zur nicht mehr Ge­ währleistung der absoluten Abdichtung eines an sich geschlossenen Ventils führt.Another problem, which is at least permanent with the solution described there can not be avoided can exist if hydrogen is considered to be gaseous Fuel is used. Since hydrogen in liquid form, at correspondingly lower temperatures is stored in pressurized gas containers, the Ga temperatures also in the area of the actual Valve-forming membrane in areas where polymeric elastomers used to become brittle or at least tend to become embrittled, which is what if disadvantageous with regard to the opening and closing affects times and possibly no longer Ge guarantee the absolute sealing of one in itself leads closed valve.

Durch die konstruktive Gestaltung dieses bekannten Systems können sich aber auch im Saugrohr von Hubkol­ benmotoren auftretende Druckschwingungen nachteilig auf das Öffnungs- und Schließverhalten eines solchen Ventils auswirken, da sie unmittelbar auch an der Membran wirken können und demzufolge sich die Druck­ differenz zwischen den beiden Seiten der Membran ständig verändern kann, was mit dem Hilfsventil nicht beeinflußbar ist.Through the constructive design of this well-known Systems can also be found in the intake manifold from Hubkol pressure motors occurring disadvantageously on the opening and closing behavior of such Impact valve, as they are also directly on the Membrane can act and consequently the pressure difference between the two sides of the membrane can constantly change what the auxiliary valve does not can be influenced.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Ventil für die Zufuhr von gasförmigen Kraftstoffen aus einem Druckgasbehälter in einen Hubkolbenmotor vorzuschla­ gen, dessen zeitliches Öffnungs- und Schließverhalten gegenüber herkömmlichen Lösungen verbessert ist.It is therefore an object of the invention to provide a valve for  the supply of gaseous fuels from one To propose compressed gas containers in a reciprocating piston engine gene, its temporal opening and closing behavior is improved compared to conventional solutions.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Ventil gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungs­ formen und Weiterbildungen der Erfindung können mit den in den untergeordneten Ansprüchen genannten Merk­ malen erreicht werden.According to the invention, this object is achieved with a valve solved according to claim 1. Advantageous design Shapes and developments of the invention can the Merk mentioned in the subordinate claims paint can be achieved.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventil ist das eigentliche Ventilelement, mit dem eine Gaseinlaßöffnung geöffnet oder verschlossen werden kann, mit einem servo­ pneumatischen Antrieb mechanisch verbunden, und da­ durch kann die Gaszufuhr in ein Saugrohr eines Hub­ kolbenmotors mit Hilfe des servo-pneumatischen An­ triebs sehr schnell geöffnet und geschlossen werden. Der servo-pneumatische Antrieb ist dabei vom jeweili­ gen Saugrohrinnendruck entkoppelt und kann von diesem nur in zu vernachlässigender Form beeinflußt werden.In the valve according to the invention, this is the real thing Valve element with which a gas inlet opening is opened or can be closed with a servo pneumatic drive mechanically connected, and there through can the gas supply in a suction pipe of a stroke piston engine using the servo-pneumatic type drives can be opened and closed very quickly. The servo-pneumatic drive is from the respective decoupled to the internal intake manifold pressure and can of this can only be influenced in negligible form.

Das eigentliche Ventilelement, mit dem in den ent­ sprechend gewünschten Betriebszuständen die in das Saugrohr führende Gaseinlaßöffnung geöffnet und ver­ schlossen werden kann, kann in unterschiedlichster geometrischer Gestalt und in entsprechenden Dimensio­ nierungen ausgeführt sein. Dabei kann mit entspre­ chender geometrischer Gestaltung auch je nach einge­ stellter teilweiser oder vollständiger Öffnung ein gezielter Einfluß auf die Dosierung des in den Hub­ kolbenmotor zuzuführenden Gases erreicht werden.The actual valve element with which in the ent speaking desired operating states in the Intake pipe leading gas inlet opening opened and ver can be closed in many different ways geometric shape and in corresponding dimensions be implemented. It can correspond with appropriate geometric design depending on the set partial or full opening targeted influence on the dosage of the in the stroke piston engine to be supplied gas.

Der servo-pneumatische Antrieb kann so ausgebildet sein, daß zwei mittels einer flexiblen Membran von­ einander getrennte Kammern vorhanden sind und der In­ nendruck in den beiden Kammern durch Öffnen und Schließen von Einlaß- und Auslaßventilen, die an je­ der der beiden Kammern vorhanden sind, eingestellt werden. Durch die erzeugte Druckdifferenz in den bei­ den Kammern verformt sich die Membran in Richtung auf die Kammer, in der der momentane Druck kleiner als in der jeweils anderen Kammer ist. Demzufolge wird das mechanisch mit der Membran verbundene Ventilelement ebenfalls in die entsprechende Richtung bewegt und die Gaseinlaßöffnung entweder geöffnet oder geschlos­ sen.The servo-pneumatic drive can be designed in this way be that two by means of a flexible membrane of there are separate chambers and the In  pressure in the two chambers by opening and Closing intake and exhaust valves on each of the two chambers are set become. Due to the pressure difference generated in the the membrane deforms in the direction of the chamber in which the current pressure is less than in the other chamber. As a result, it will valve element mechanically connected to the membrane also moved in the appropriate direction and the gas inlet opening is either open or closed sen.

Die jeweils gewünschte Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern des servo-pneumatischen Antriebs kann sehr schnell eingestellt werden, da mit den Einlaß- und Auslaßventilen, die an jeder Kammer vorhanden sind, die Gasvolumenströme sehr schnell in die jewei­ lige Kammer bzw. aus der Kammer herausgeführt werden können.The desired pressure difference between the two chambers of the servo-pneumatic drive can can be set very quickly, as with the inlet and exhaust valves that are present in each chamber are, the gas volume flows very quickly into each current chamber or out of the chamber can.

Die Gaseinlässe der beiden Kammern, an denen die Ein­ laßventile vorhanden sind, sind an die Gasversor­ gungsleitung angeschlossen, in der das jeweils ver­ wendete Gas mit einem relativ geringen Druck, ober­ halb des Umgebungsdruckes anliegt. In die Kammer, de­ ren Einlaßventil geöffnet ist, gelangt Gas mit höhe­ rem Druck aus der Gasversorgungsleitung. Das Einlaß­ ventil der anderen Kammer ist zu diesem Zeitpunkt ge­ schlossen und das Auslaßventil dieser Kammer geöff­ net, dadurch erhöht sich der Innendruck in der Kam­ mer, deren Einlaßventil geöffnet und deren Auslaßven­ til geschlossen ist, durch das einströmende den ent­ sprechend höheren Druck aufweisende Gas und die ent­ sprechenden auf diese Seite der Membran wirkenden Kräfte verformen die Membran elastisch in Richtung auf die andere Kammer, aus der Gas über das entspre­ chende Auslaßventil verdrängt werden kann. Dadurch wird das mit der Membran verbundene Ventilelement in die gleiche Richtung bewegt.The gas inlets of the two chambers at which the one Let valves are available to the gas supplier supply line connected in which the respective ver applied gas at a relatively low pressure, upper half of the ambient pressure. In the chamber, de If the inlet valve is open, gas with a high rem pressure from the gas supply line. The inlet valve of the other chamber is ge at this time closed and the outlet valve of this chamber opened net, this increases the internal pressure in the chamber mer, whose inlet valve is open and whose outlet valve til is closed by the inflowing ent speaking higher pressure gas and the ent speaking on this side of the membrane Forces deform the membrane elastically in the direction to the other chamber from which gas corresponds to that  Exhaust valve can be displaced. Thereby is the valve element connected to the membrane in moving in the same direction.

Soll das Ventilelement zum Öffnen oder Schließen in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden, müssen alle an den beiden Kammern vorhandenen Einlaß- und Auslaßventile in die jeweils entgegengesetzte Schalt­ stellung gebracht werden, was bedeutet, daß die vorab geöffneten Ventile geschlossen und die vorab ge­ schlossenen Ventile geöffnet werden.Should the valve element open or close in must be moved in the opposite direction all inlet and existing in the two chambers Exhaust valves in the opposite switching position, which means that the advance open valves closed and the ge closed valves can be opened.

Das über die Auslässe der Kammern, bei geöffneten Auslaßventilen verdrängte Gas kann über eine Verbin­ dungsleitung unmittelbar in das Saugrohr des Hubkol­ benmotors gelangen. Der Betrieb des Hubkolbenmotors wird durch die kleinen aus den Kammern verdrängten Gasvolumina, wenn überhaupt, nur unwesentlich beein­ flußt.That through the outlets of the chambers, when open Exhaust valves can displace gas via a conn cable directly into the intake manifold of the lifting piston benmotors arrive. Operation of the reciprocating engine is pushed out of the chambers by the little ones Gas volumes, if any, are only marginally affected influ-.

Vorteilhafterweise wird die Verbindung zwischen der Membran und dem Ventilelement mit einem Ventilschaft hergestellt. Dieser Ventilschaft kann durch die Kam­ merwandung geführt sein, wobei jedoch ein möglichst vollständig gasdichter Abschluß gewährleistet werden sollte.The connection between the Diaphragm and the valve element with a valve stem manufactured. This valve stem can pass through the cam merwandung be, but one if possible completely gas-tight closure can be guaranteed should.

Der Ventilschaft kann lediglich durch eine der Kam­ merwandungen geführt sein, wobei in diesem Fall ein entsprechendes Dichtelement verwendet werden sollte, das gleichzeitig eine ausreichende Führung für den Ventilschaft darstellt und ein Verkippen verhindert werden kann.The valve stem can only be accessed through one of the cam merwandungen be performed, in which case a appropriate sealing element should be used, that at the same time adequate guidance for the Represents valve stem and prevents tilting can be.

Der Ventilschaft kann aber auch durch die dieser Kam­ merwandung diametral gegenüberliegende Kammerwandung geführt sein, wobei in diesem Fall geringere Anforde­ rungen an die Führung des Ventilschaftes, durch die entsprechend gebildete Doppelführung gestellt werden können.The valve stem can also come through this cam wall diametrically opposite chamber wall  be guided, in which case lower requirements the valve stem guide through which appropriately formed double leadership can.

So können beispielsweise mit dem Ventilschaft verbun­ dene gasdichte Membranen, die in den Kammerwandungen fixiert sind, eingesetzt werden.For example, it can be connected to the valve stem gas-tight membranes in the chamber walls are fixed, are used.

Um die Öffnung der Gaseinlaßöffnung in definierter Form zu ermöglichen und insbesondere den freien Öff­ nungsquerschnitt in maximaler Form zu begrenzen, sollte eine Möglichkeit vorgesehen sein, um den ent­ sprechenden erreichbaren maximalen Weg zu begrenzen. Dies kann beispielsweise mit einem an der Kammerau­ ßenwand angeordneten Wegbegrenzer für den durch diese Kammerwandung geführten Ventilschaft erreicht werden, an den ein entsprechendes am Ventilschaft vorhandenes Element oder der Ventilschaft allein anschlägt.To define the opening of the gas inlet opening To enable form and in particular the free public limit the maximum cross-sectional area, there should be a way to remove the ent limit the maximum distance that can be reached. This can be done for example with one at the Kammerau Outer wall arranged limiters for the through this Valve stem guided chamber wall can be reached, a corresponding one on the valve stem Element or the valve stem alone.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß die Ventil­ schaftlänge so dimensioniert ist, daß die Wegbegren­ zung mit der gegen die Innenwand der Kammer anstoßen­ den Stirnfläche des Ventilschaftes erreicht wird.But there is also the possibility that the valve The length of the shaft is dimensioned so that the path limits the tongue against the inner wall of the chamber the end face of the valve stem is reached.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß ein ent­ sprechender Wegbegrenzer unmittelbar am Ventilschaft befestigt ist, der dann bei Bewegung des Ventilschaf­ tes in die Öffnungsrichtung des Ventilelementes gegen die jeweilige Innenwand der Kammer stößt und der Weg auf diese Art und Weise begrenzt werden kann.But there is also the possibility that an ent speaking travel limiter directly on the valve stem is attached, which is then when the valve sheep moves tes in the opening direction of the valve element the respective inner wall of the chamber bumps and the path can be limited in this way.

Vorteilhaft ist es außerdem, wenn ein solcher Wegbe­ grenzer regelbar gestaltet ist, um in Abhängigkeit unterschiedlicher Parameter den freien Öffnungsquer­ schnitt zwischen Ventilelement und Gaseinlaßöffnung variieren zu können. Eine entsprechende Regelgröße kann z. B. die vom Hubkolbenmotor abgeforderte Last sein, um den Volumenstrom des Gases entsprechend be­ einflussen zu können, um mehr oder weniger Gas durch die Gaseinlaßöffnung zu führen.It is also advantageous if such a way Border is designed to be dependent different parameters the free opening cross cut between the valve element and the gas inlet opening  to be able to vary. A corresponding control variable can e.g. B. the load demanded by the reciprocating piston engine be the volume flow of the gas accordingly to be able to influence more or less gas to lead the gas inlet opening.

Eine andere geeignete Regelgröße ist beispielsweise der Gasdruck, der zum jeweiligen Zeitpunkt in der Gasversorgungsleitung vorliegt.Another suitable control variable is, for example the gas pressure in the There is a gas supply line.

Dieser Gasdruck kann schwanken und bei entsprechend geringerem Gasdruck kann durch entsprechende Beein­ flussung eines Wegbegrenzers der freie Öffnungsquer­ schnitt zwischen Gaseinlaßöffnung und dem Ventilele­ ment vergrößert und dadurch die Drosselwirkung redu­ ziert wird, so daß ein entsprechend erhöhter Volumen­ strom durch die Gaseinlaßöffnung in ein Saugrohr ge­ langen kann. Selbstverständlich wird bei höherem Gas­ druck in der Gasversorgungsleitung der freie Quer­ schnitt zwischen Gaseinlaßöffnung und Ventilelement entsprechend reduziert.This gas pressure can fluctuate and accordingly lower gas pressure can be achieved with the appropriate legs flow of a path limiter the free opening cross cut between the gas inlet and the valve ment increased and thereby the throttling effect reduced is decorated, so that a correspondingly increased volume current through the gas inlet opening into a suction pipe ge can last. Of course, with higher gas pressure in the gas supply line of the free cross cut between gas inlet opening and valve element reduced accordingly.

Eine solche Regelung ist besonders dann vorteilhaft, wenn auf ein dem Druckgasbehälter nachgeschaltetes in der Gasversorgungsleitung angeordnetes Reduzierventil verzichtet wird und eine entsprechende Verringerung des Gasdruckes beim Entleeren des Druckgasbehälters durch die Regelung des Wegbegrenzers kompensiert wer­ den kann.Such a regulation is particularly advantageous if if in a downstream of the compressed gas tank the reducing valve arranged in the gas supply line is waived and a corresponding reduction the gas pressure when emptying the compressed gas container who compensates by regulating the travel limiter that can.

Eine solche Lösung, ohne Reduzierventil ist insbeson­ dere dann vorteilhaft anzuwenden, wenn flüssiger Was­ serstoff in einem Druckgasbehälter gehalten wird. Da­ durch kann der maximale Innendruck im Druckgasbehäl­ ter reduziert werden, da die infolge eines verwende­ ten Reduzierventils erforderliche Druckdifferenz na­ hezu vernachlässigt werden kann und demzufolge auch der maximale Innendruck beim vollständigen Befüllen mit flüssigem Wasserstoff in einem Druckgasbehälter entsprechend reduziert werden kann.One such solution, without a reducing valve, is in particular then to be used advantageously when liquid is held in a pressurized gas container. because the maximum internal pressure in the compressed gas container ter be reduced as a result of a use required pressure difference na  can therefore be neglected and therefore also the maximum internal pressure when completely filled with liquid hydrogen in a pressurized gas container can be reduced accordingly.

Insbesondere der Ventilschaft sollte so gestaltet und dimensioniert sein, daß er ein relativ geringes Mas­ senträgheitsmoment aufweist. So sollte insbesondere ein entsprechendes Material mit geringer Dichte, das beispielsweise auch als Hohlprofil, bevorzugt in Rohrform ausgebildet ist, für den Ventilschaft ver­ wendet werden. Wegen der relativ kleinen wirkenden Kräfte sind die Anforderungen bezüglich der Festig­ keit an den Ventilschaft relativ gering, so daß diese Erfordernisse relativ einfach erfüllt werden können.In particular the valve stem should be designed and be dimensioned so that it has a relatively low Mas moment of inertia. So in particular a corresponding low density material, the for example also as a hollow profile, preferably in Is tubular shape, ver for the valve stem be applied. Because of the relatively small-looking Forces are the requirements regarding the strength speed on the valve stem relatively low, so that this Requirements can be met relatively easily.

Insbesondere für den Fall, daß Wasserstoff als gas­ förmiger Kraftstoff eingesetzt wird, ist es vorteil­ haft, für die die beiden Kammern trennende Membran eine Stahlmembran einzusetzen, die bei den entspre­ chend niedrigeren Temperaturen keine Nachteile auf­ weist, wie dies beispielsweise bei polymeren Elasto­ meren der Fall sein kann. Solche Materialien können gegebenenfalls aber auch die gewünschte Funktion er­ füllen.Especially in the event that hydrogen as gas shaped fuel is used, it is advantageous adheres to the membrane separating the two chambers to use a steel membrane that corresponds to the There are no disadvantages at lower temperatures has, as is the case for example with polymeric elasto may be the case. Such materials can if necessary, however, he also the desired function to fill.

In jedem Fall sollten die verwendeten Membranmateria­ lien jedoch resistent gegen im gasförmigen Kraftstoff gegebenenfalls enthaltene unerwünschte aggressive Komponenten, wie beispielsweise Schwefel sein. Hier­ für können entsprechend resistente Polymere, aber auch geeignete Stahllegierungen ausgewählt werden.In any case, the membrane material used However, they are resistant to gaseous fuel possibly contained undesirable aggressive Components such as sulfur. here for appropriately resistant polymers, however Suitable steel alloys can also be selected.

Für die an den Kammern einzusetzenden Einlaß- und Auslaßventile können unterschiedliche physikalische Prinzipien nutzende Ventile, wie beispielsweise sol­ che, die den Piezoeffekt ausnutzen, eingesetzt wer­ den.For the inlet and Exhaust valves can have different physical Valves using principles, such as sol  who take advantage of the piezo effect are used the.

Aus Kostengründen und wegen der kurzen Ansprechzeiten sollten jedoch an sich bekannte Magnetventile, als Einlaß- und Auslaßventil für die beiden Kammern eines servo-pneumatischen Antriebs eingesetzt werden.For cost reasons and because of the short response times However, should known solenoid valves, as Inlet and outlet valve for the two chambers one servo-pneumatic drive can be used.

Die Ventile können mittels einer ohnehin an einem Hubkolbenmotor vorhandenen elektronischen Steuerung angeschlossen werden und von dieser entsprechend des jeweiligen Betriebszustandes des Hubkolbenmotors ge­ öffnet oder geschlossen werden.The valves can be connected to one anyway Reciprocating engine existing electronic control be connected and from this according to the respective operating state of the reciprocating piston engine opened or closed.

Die Anforderungen an die Öffnungs- und Schließge­ schwindigkeit des erfindungsgemäßen Ventils sind selbstverständlich höher, wenn ein solches erfin­ dungsgemäßes Ventil für jeden einzelnen Zylinder ei­ nes Hubkolbenmotors eingesetzt wird. Dementsprechend sind die diesbezüglichen Anforderungen beim Einsatz eines erfindungsgemäßen Ventils in einem zentralen Saugrohrbereich, mit dem sämtliche, zumindest jedoch mehrere Zylinder eines Hubkolbenmotors gleichzeitig mit Verbrennungsluftgemisch versorgt werden, gerin­ ger.The opening and closing requirements speed of the valve according to the invention higher, of course, if one is invented proper valve for each cylinder ei Piston engine is used. Accordingly are the relevant requirements for use of a valve according to the invention in a central Intake pipe area with which everyone, at least however several cylinders of a reciprocating piston engine at the same time be supplied with a combustion air mixture ger.

Im letztgenannten Fall kann mit dem erfindungsgemäßen Ventil jedoch eine relativ genaue Dosierung durch entsprechende Beeinflussung des durch die Gaseinlaß­ öffnung in das Saugrohr geführten Volumenstroms er­ reicht werden. In diesem Fall sollte jedoch ein ent­ sprechender Sensor vorhanden sein, mit dem zumindest indirekt der freie Öffnungsquerschnitt der Gaseinlaß­ öffnung in das Saugrohr detektiert werden kann. Mit Hilfe dieses Sensorsignals können die Einlaß- und Auslaßventile des servo-pneumatischen Antriebs gere­ gelt werden, so daß der freie Querschnitt zwischen einem Ventilsitz an der Gaseinlaßöffnung und dem Ven­ tilelement in der dem jeweiligen Betriebszustand des Hubkolbenmotors entsprechenden Größe eingestellt wer­ den kann. Ein solcher Sensor kann beispielsweise ein Wegsensor, mit den die jeweilige Position des Ventil­ schaftes bestimmbar ist, sein.In the latter case, the inventive However, valve through a relatively accurate dosage corresponding influence on the gas inlet opening into the intake manifold be enough. In this case, however, an ent speaking sensor with which at least indirectly the free opening cross section of the gas inlet opening in the suction pipe can be detected. With With the help of this sensor signal, the inlet and Exhaust valves of the servo-pneumatic drive  be valid so that the free cross section between a valve seat on the gas inlet port and the Ven tilelement in the the respective operating state of the Reciprocating engine corresponding size set that can. Such a sensor can be, for example Position sensor with which the respective position of the valve can be determined.

Es sind aber auch Drucksensoren geeignet, mit denen der momentane Druck beispielsweise vor der Gaseinlaß­ öffnung bestimmt werden kann oder die Innendrücke in den beiden Kammern, oder zumindest einer der beiden Kammern mit einem entsprechend dort angeordneten Sen­ sor erfaßt und für die entsprechende Regelung genutzt werden.But pressure sensors are also suitable with which the instantaneous pressure, for example, before the gas inlet opening can be determined or the internal pressures in the two chambers, or at least one of the two Chambers with a sen arranged accordingly there sor recorded and used for the corresponding regulation become.

Vorteilhaft ist es außerdem, wenn der Gasdruck in der Gasversorgungsleitung vor der Gaseinlaßöffnung und den Einlaßventilen an den beiden Kammern konstant, zumindest jedoch in einem eng begrenzten Druckbereich gehalten wird. Hierzu kann ein entsprechendes Redu­ zierventil in der Gasversorgungsleitung zwischen dem Druckgasbehälter und den erfindungsgemäßen Ventilen geschaltet werden.It is also advantageous if the gas pressure in the Gas supply line in front of the gas inlet opening and the inlet valves on the two chambers constant, at least in a narrowly limited pressure range is held. For this purpose, a corresponding Redu ornamental valve in the gas supply line between the Pressurized gas container and the valves according to the invention be switched.

Da die erreichbaren Betätigungskräfte zum einen durch die erreichbare Druckdifferenz in den beiden Kammern des servo-pneumatischen Antriebs und zum anderen durch die Größe der zur Verfügung stehenden Membran­ fläche begrenzt sind, kann es insbesondere dann vor­ teilhaft sein, wenn der an einem Hubkolbenmotor zur Verfügung stehende Bauraum eine Vergrößerung der aus­ nutzbaren Membranflächen beschränkt, eine Tandem­ anordnung zweier solcher hintereinander in einer Rei­ he angeordneten servo-pneumatischen Antriebe vorzuse­ hen. In diesem Falle werden vier Kammern, wobei je­ weils zwei dieser Kammern von einer Membran getrennt sind und vier Einlaß- und vier Auslaßventile einge­ setzt, wobei bei gleichen ausnutzbaren Membranflächen und gleichen Innendrücken eine Verdopplung der Betä­ tigungskraft des Ventils erreichbar ist.Because the achievable actuation forces on the one hand the achievable pressure difference in the two chambers of the servo-pneumatic drive and on the other by the size of the membrane available area are limited, it can occur in particular then be partaking if the on a reciprocating engine Available space is an enlargement of the usable membrane areas limited, a tandem arrangement of two such in a row he arranged servo-pneumatic drives hen. In this case, four chambers, each  because two of these chambers are separated by a membrane are and four inlet and four outlet valves turned on sets, with the same usable membrane surfaces and equal internal pressures doubling the bet The valve's actuating force can be reached.

Um ein sicheres Schließen eines erfindungsgemäßen Ventils und insbesondere dessen Geschlossenhaltung, ohne ein zusätzliches Federelement zu erreichen, ist es vorteilhaft, bei Betriebszuständen des Hubkolben­ motors, bei denen kein Gas in das Saugrohr gelangen soll, ein Einlaßventil einer Kammer offen zu halten, so daß in dieser Kammer sich ein geringfügig erhöhter Innendruck einstellen kann, während alle anderen Ven­ tile, also das jeweils andere Einlaßventil und die beiden Auslaßventile geschlossen sind. Mit diesem ge­ ringfügig erhöhten Innendruck in dieser Kammer wird eine entsprechend geringe Vorspannkraft, mit der das Ventilelement gegen den Ventilsitz an der Gaseinlaß­ öffnung gepreßt wird, erzeugt.To securely close an inventive Valve and in particular its closed position, without reaching an additional spring element it is advantageous in operating conditions of the reciprocating piston engines where no gas gets into the intake manifold to keep an inlet valve of a chamber open, so that a slightly increased in this chamber Can adjust internal pressure while all other Ven tile, i.e. the other inlet valve and the both exhaust valves are closed. With this ge slightly increased internal pressure in this chamber a correspondingly low preload with which the Valve element against the valve seat at the gas inlet opening is pressed, generated.

Mit dem erfindungsgemäßen Ventil können sehr kleine Öffnungs- und Schließzeiten im Bereich kleiner 1 ms erreicht werden, so daß ein sicherer Betrieb auch bei hohen Drehzahlen eines Hubkolbenmotors gegeben ist.With the valve according to the invention, very small Opening and closing times in the range of less than 1 ms can be achieved so that safe operation even at high speeds of a reciprocating piston engine is given.

Für das Öffnen und Schließen ist eine geringe Druck­ differenz zwischen der Gasversorgungsleitung und dem Innendruck im Saugrohr ausreichend und es können ent­ sprechende Druckdifferenzen von ca. 0,5 bar und klei­ ner ausreichen.There is a little pressure to open and close difference between the gas supply line and the Sufficient internal pressure in the intake manifold and it can ent speaking pressure differences of approx. 0.5 bar and small enough.

Durch relativ geringe konstruktive Anpassungen kann das Ventilelement so ausgebildet werden, das es in Bezug zum Saugrohr nach außen, aber auch nach innen öffnet. Due to relatively minor design adjustments the valve element are designed so that it in Relation to the intake manifold to the outside, but also to the inside opens.  

Das erfindungsgemäße Ventil kann außerdem an ver­ schiedensten Hubkolbenmotoren, also auch für unter­ schiedliche Hubräume, auch mit unterschiedlichen Hub­ bohrungsverhältnissen durch relativ einfache Modifi­ zierungen eingesetzt werden.The valve of the invention can also at ver various reciprocating piston engines, including for under different displacement, also with different stroke drilling conditions through relatively simple Modifi ornaments are used.

So kann beispielsweise durch entsprechende Einsätze der jeweilige Durchmesser der Gaseinlaßöffnung und demzufolge auch der freie Querschnitt bei geöffnetem Ventil variiert werden.For example, through appropriate bets the respective diameter of the gas inlet opening and consequently also the free cross section when open Valve can be varied.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Strö­ mungsverhältnisse und demzufolge auch die Reynolds­ zahl und die Strömungsgeschwindigkeit des aus der Gasversorgungsleitung durch das Ventil und die Gaseinlaßöffnung geführten Gases zu beeinflussen.Another possibility is the Strö conditions and consequently also the Reynolds number and the flow rate of the from the Gas supply line through the valve and the To influence gas inlet opening of guided gas.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher er­ läutert werden.The invention is intended to be described in more detail below to be refined.

Dabei zeigen:Show:

Fig. 1 in schematischer Form ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Ventils mit einem nach innen öffnenden Ventilelement; Figure 1 in schematic form an example of a valve according to the invention with an inwardly opening valve element.

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Bei­ spiels eines erfindungsgemäßen Ventils mit einem nach außen öffnenden Ventilelement und Fig. 2 is a schematic representation of a game of a valve according to the invention with an outwardly opening valve element and

Fig. 3 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Ven­ tils mit zwei servo-pneumatischen Antrie­ ben in einer Tandemanordnung und Fig. 3 shows an example of a valve according to the invention with two servo-pneumatic drives ben in a tandem arrangement and

Fig. 4 ein Beispiel mit einem als Membran ausge­ bildeten Ventilelement. Fig. 4 shows an example with a valve element formed as a membrane.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel eines erfin­ dungsgemäßen Ventils ist eine Gasversorgungsleitung 5 von einem nicht dargestellten Druckgasbehälter zum Ventil geführt und das Ventil verfügt über eine Hauptzufuhrleitung 14, über die das Gas bei geöffne­ tem Ventil durch die Gaseinlaßöffnung 2 in das Saug­ rohr 8 eines Zylinders gelangen kann.In the example of a valve according to the invention shown in FIG. 1, a gas supply line 5 is guided from a pressurized gas container, not shown, to the valve and the valve has a main supply line 14 via which the gas, when the valve is open, through the gas inlet opening 2 into the suction pipe 8 of a cylinder can get.

Gemäß der Darstellung ist die Gaseinlaßöffnung 2 mit einem, hier ebenfalls lediglich schematisch angedeu­ teten Ventilelement 1 geschlossen.According to the illustration, the gas inlet opening 2 is closed with a valve element 1 , which is likewise only indicated schematically here.

Soll nun das Ventilelement 1 die Gaseinlaßöffnung 2 freigeben, werden das Einlaßventil 6' und das Auslaß­ ventil 7 geöffnet und die Einlaßventile 6 und das Auslaßventil 7' bleiben, wie in Fig. 1 gezeigt, ge­ schlossen. Dadurch gelangt Gas mit dem geringfügig über dem Übergebungsdruck liegenden Druck durch die Zufuhrleitung 12, das geöffnete Einlaßventil 6' in die Kammer 4', wodurch sich der Innendruck in der Kammer 4' entsprechend erhöht und die die Kammer 4' und die Kammer 4 trennende Membran 3 wird nach oben elastisch verformt und in der Kammer 4 vorhandenes Gas durch das geöffnete Auslaßventil 7 in eine Ver­ bindungsleitung 13 zum Saugrohr 8 verdrängt, wobei gleichzeitig der mit der Membran 3 verbundene Ventil­ schaft 9 in die gleiche Richtung bewegt wird und da­ bei das Ventilelement 1 vom Ventilsitz an Gaseinlaß­ öffnung 2 abhebt und die Gaseinlaßöffnung 2 freigibt.Will now release the gas inlet port 2, the valve element 1, the intake valve 6 1 'are opened and the outlet valve 7 and the intake valves 6 and exhaust valve 7' remain as shown in FIG., Included ge. As a result, gas with the pressure slightly above the transfer pressure passes through the supply line 12 , the opened inlet valve 6 'into the chamber 4 ', as a result of which the internal pressure in the chamber 4 'increases accordingly and the membrane separating the chamber 4 ' and the chamber 4 3 is elastically deformed upwards and gas present in the chamber 4 is displaced through the open outlet valve 7 into a connecting line 13 to the intake manifold 8 , at the same time the valve shaft 9 connected to the membrane 3 is moved in the same direction and since the valve element 1 from the valve seat of the gas inlet opening 2 lifts and releases the gas inlet opening. 2

Bei diesem Beispiel sind oberhalb der beiden Kammern 4 und 4' ein Wegbegrenzer 10 für die entsprechende translatorische Bewegung des Ventilschaftes 9 vorhan­ den, so daß die maximale Öffnung der Gaseinlaßöffnung 2 entsprechend begrenzt werden kann.In this example above the two chambers 4 and 4 'are a path limiter 10 for the corresponding translational movement of the valve stem 9 , so that the maximum opening of the gas inlet opening 2 can be limited accordingly.

Bei dem hier gezeigten Beispiel sind an der oberen und unteren Wandung der Kammern 4 und 4' Membrane 11 und 11' befestigt, die wiederum gasdicht mit dem Ven­ tilschacht 9 verbunden sind, so daß eine flexible, gasdichte Führung bei der translatorischen Auf- und Abbewegung des Ventilschaftes 9 zum Öffnen und Schließen der Gaseinlaßöffnung 2 erreicht worden ist.In the example shown here, membranes 11 and 11 'are attached to the upper and lower walls of the chambers 4 and 4 ', which in turn are connected gas-tight with the valve shaft 9 , so that flexible, gas-tight guidance during the translational up and down movement the valve stem 9 for opening and closing the gas inlet opening 2 has been reached.

Die Einlaßventile 6 und 6' sowie die Auslaßventile 7 und 7' sind hier, wie ebenfalls schematisch angedeu­ tet, als Magnetventile ausgebildet.The inlet valves 6 and 6 'and the outlet valves 7 and 7 ' are here, as also schematically indicated, formed as solenoid valves.

Soll ein geöffnetes Ventil wieder geschlossen werden, müssen die vorab geöffneten Einlaß- und Auslaßventile 6' und 7 geschlossen und die bis dahin geschlossenen Einlaßventile 6 und das Auslaßventil 7' geöffnet wer­ den, so daß sich die Innendruckverhältnisse in den Kammern 4 und 4' an den beiden Seiten der Membran 3 umkehren und demzufolge auch die Kraftwirkung ent­ sprechend umgekehrt wird, so daß eine Bewegung der Membran 3 mit dem Kolbenschaft 9 hier nach unten er­ folgt und das Ventilelement 1 die Gaseinlaßöffnung 2 wieder verschließt.If an open valve is to be closed again, the previously opened inlet and outlet valves 6 'and 7 must be closed and the previously closed inlet valves 6 and the outlet valve 7 ' must be opened, so that the internal pressure conditions in the chambers 4 and 4 ' reverse the two sides of the membrane 3 and consequently the force effect is reversed accordingly, so that a movement of the membrane 3 with the piston skirt 9 follows it down here and the valve element 1 closes the gas inlet opening 2 again.

Das in Fig. 2 gezeigte Beispiel eines erfindungsge­ mäßen Ventils entspricht im Wesentlichen, dem gemäß dem Beispiel nach Fig. 1. Es ist lediglich ein nach außen öffnendes Ventilelement 1 verwendet worden, wo­ durch lediglich eine genau entgegengesetzte Schaltung der Einlaßventile 6 und 6' sowie der Auslaßventile 7 und 7' zum Öffnen und Schließen der Gaseinlaßöffnung 2 erfolgen muß und außerdem eine entsprechende kon­ struktive Anpassung eines Wegbegrenzers 10, wegen der entgegengesetzten Öffnungsrichtung gewählt werden.The example shown in FIG. 2 of a valve according to the invention essentially corresponds to that according to the example according to FIG. 1. Only an outwardly opening valve element 1 has been used, where by only an exactly opposite switching of the inlet valves 6 and 6 'and the exhaust valves 7 and 7 'for opening and closing the gas inlet opening 2 must take place and also a corresponding con structural adjustment of a travel limiter 10 , because of the opposite opening direction.

Das in Fig. 3 gezeigte Beispiel eines erfindungsge­ mäßen Ventils entspricht in wesentlichen Punkten dem Beispiel, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Dabei wurden lediglich zwei Paare von Kammern 4 und 4', die je­ weils mit einer Membran 3 voneinander getrennt sind, in einer Reihe und übereinander angeordnet, wobei der Ventilschaft 9 mit beiden Membranen 3 verbunden ist, eingesetzt.The example of a valve according to the invention shown in FIG. 3 essentially corresponds to the example as shown in FIG. 2. Only two pairs of chambers 4 and 4 ', each of which is separated from one another by a membrane 3 , were arranged in a row and one above the other, the valve stem 9 being connected to both membranes 3 .

Zwischen den beiden Kammerpaaren, also der unteren Kammer 4' des oberen Kammerpaares und der oberen Kam­ mer 4 des unteren Kammerpaares ist ein Dichtelement 15, das gleichzeitig eine Führungsfunktion für den Ventilschaft 9 aufweisen sollte, vorhanden.Between the two pairs of chambers, that is, the lower chamber 4 'of the upper chamber pair and the upper chamber 4 of the lower chamber pair, there is a sealing element 15 , which should also have a guiding function for the valve stem 9 .

Beim Öffnen und Schließen des Ventils werden die bei­ den Kammerpaare synchron betrieben, d. h. das jeweils die gleichen Einlaßventile 6 oder 6' und die gleichen Auslaßventile 7 oder 7' entweder geöffnet oder ge­ schlossen sind, so daß in den beiden Kammern 4 und den beiden Kammern 4' jeweils ein gleicher Innendruck vorhanden ist und die verformende Bewegung der Mem­ brane 3 jeweils in die gleiche Richtung mit dem glei­ chen Weg erfolgt, so daß eine Verdoppelung der Kraft, mit der der Ventilschaft 9 bewegt werden kann, er­ reichbar ist.When opening and closing the valve are operated synchronously in the chamber pairs, that is, the same inlet valves 6 or 6 'and the same outlet valves 7 or 7 ' are either opened or closed, so that in the two chambers 4 and the two chambers 4 'each have the same internal pressure and the deforming movement of the membrane 3 takes place in the same direction with the same path, so that a doubling of the force with which the valve stem 9 can be moved, it is reachable.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel wurden wiederum gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeich­ net. Bei diesem Beispiel wird als Ventilelement, das die Gaseinlaßöffnung 2 frei gibt oder verschließt, ebenfalls eine flexible Membran 1' verwendet, die mit dem Ventilschaft 9, der ebenfalls mit der Membran 3, die die beiden Kammern 4 und 4' des servopneumati­ schen Antriebs voneinander trennt, verbunden ist.In the example shown in FIG. 4, the same elements were again identified with the same reference numerals. In this example, a flexible membrane 1 'is also used as the valve element, which releases or closes the gas inlet opening 2 , which with the valve stem 9 , also with the membrane 3 , the two chambers 4 and 4 ' of the servopneumatic drive's each other separates, is connected.

Auf der der Gaseinlaßöffnung 2 gegenüberliegenden Seite, der das eigentliche Ventilelement bildenden Membran 1' ist eine weitere Kammer 24 angeordnet, an der wiederum ein Einlaßventil 26 und ein Auslaßventil 27 vorhanden sind.On the side opposite the gas inlet opening 2 , the membrane 1 'which forms the actual valve element, a further chamber 24 is arranged, on which in turn an inlet valve 26 and an outlet valve 27 are provided.

Mit einer solchen Ausführungsform kann insbesondere der Schließvorgang der Gaseinlaßöffnung 2 mit der Membran 1' beschleunigt werden, wenn zum Schließen der Gaseinlaßöffnung 2 gleichzeitig das Einlaßventil 26 geöffnet wird.With such an embodiment, in particular the closing process of the gas inlet opening 2 with the membrane 1 ′ can be accelerated if the inlet valve 26 is simultaneously opened to close the gas inlet opening 2 .

In der entgegengesetzten Richtung, also beim Öffnen der Gaseinlaßöffnung 2, ist dann das Einlaßventil 26 geschlossen und das Auslaßventil 27 wird gleichzeitig geöffnet.In the opposite direction, that is to say when the gas inlet opening 2 is opened, the inlet valve 26 is then closed and the outlet valve 27 is opened at the same time.

Die anderen Ventile 6, 6', 7 und 7' werden für die jeweiligen Betriebszustände genauso geschaltet und betätigt, wie dies bei den vorab mit den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Beispielen der Fall ist.The other valves 6 , 6 ', 7 and 7 ' are switched and actuated in the same way for the respective operating states, as is the case with the examples previously described with FIGS. 1 to 3.

Claims (17)

1. Ventil für die Zufuhr gasförmiger Kraftstoffe aus einem Druckgasbehälter in einen Hubkolbenmo­ tor, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilelement (1) mit einem servo-pneumatischen Antrieb zum geregelten Öffnen und Schließen einer Gaseinlaß­ öffnung (2) mechanisch verbunden ist.1. Valve for the supply of gaseous fuels from a compressed gas container in a Hubkolbenmo gate, characterized in that a valve element ( 1 ) with a servo-pneumatic drive for the controlled opening and closing of a gas inlet opening ( 2 ) is mechanically connected. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der servo- pneumatische Antrieb mindestens zwei mittels ei­ ner Membran (3) voneinander getrennte Kammern (4, 4') aufweist, die an eine Gasversorgungslei­ tung (5) angeschlossen sind und an jeder Kammer (4, 4') jeweils ein Einlaßventil (6, 6') und ein Auslaßventil (7, 7') für das Gas vorhanden sind und das Ventilelement (1, 1') mit der Membran (3) verbunden ist.2. Valve according to claim 1, characterized in that the servo-pneumatic drive has at least two by means of egg ner membrane ( 3 ) separate chambers ( 4 , 4 ') which are connected to a gas supply line ( 5 ) and to each chamber ( 4 , 4 ') each have an inlet valve ( 6 , 6 ') and an outlet valve ( 7 , 7 ') for the gas and the valve element ( 1 , 1 ') is connected to the membrane ( 3 ). 3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (4, 4') auslaßseitig mit einem Saugrohr (8) des Hubkol­ benmotors verbunden sind.3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the chambers ( 4 , 4 ') on the outlet side are connected to a suction tube ( 8 ) of the reciprocating piston engine. 4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilschaft (9) des Ventilelementes (1) mit der Membran (3) ver­ bunden und gasdicht durch Kammerwandungen ge­ führt ist.4. Valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that a valve stem ( 9 ) of the valve element ( 1 ) with the membrane ( 3 ) connected ver and gastight leads through chamber walls GE. 5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kammeraußen­ wand ein Wegbegrenzer (10) für den Ventilschaft (9) angeordnet ist. 5. Valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that a path limiter ( 10 ) for the valve stem ( 9 ) is arranged on the chamber outer wall. 6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilschaft (9) ein Wegbegrenzer (10) vorhanden ist.6. Valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that a travel limiter ( 10 ) is provided on the valve stem ( 9 ). 7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegbegrenzer (10) regelbar ist.7. Valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the travel limiter ( 10 ) is adjustable. 8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (9) mit gasdichten Membranen (11, 11'), die in den Kammerwandungen fixiert sind, gehalten und ge­ führt ist.8. Valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the valve stem ( 9 ) with gastight membranes ( 11 , 11 '), which are fixed in the chamber walls, is held and leads. 9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kammern (4, 4') trennende Membran (3) eine Stahlmembran ist.9. Valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that the chambers ( 4 , 4 ') separating membrane ( 3 ) is a steel membrane. 10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Aus­ laßventile (6, 6', 7, 7') Magnetventile sind.10. Valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that the inlet and outlet valves ( 6 , 6 ', 7 , 7 ') are solenoid valves. 11. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei servo- pneumatische Antriebe mit jeweils zwei durch ei­ ne Membran (3) voneinander getrennten Kammern (4, 4'), die nacheinander in Reihe angeordnet sind, aufweist und der Ventilschaft (9) mit bei­ den Membranen (3) verbunden ist.11. Valve according to one of claims 1 to 10, characterized in that two servo-pneumatic drives each having two chambers separated by ei ne membrane ( 3 ) ( 4 , 4 ') which are arranged in series, and the Valve stem ( 9 ) is connected to the diaphragms ( 3 ). 12. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und Aus­ laßventile (6, 6', 7, 7') an eine elektronische Steuerung des Hubkolbenmotors angeschlossen sind.12. Valve according to one of claims 1 to 11, characterized in that the inlet and outlet valves ( 6 , 6 ', 7 , 7 ') are connected to an electronic control of the reciprocating engine. 13. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Gasdruck konstant haltendes Ventil in der Gasversorgungs­ leitung (5) vorhanden ist.13. Valve according to one of claims 1 to 12, characterized in that a valve keeping the gas pressure constant in the gas supply line ( 5 ) is present. 14. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor am servo- pneumatischen Antrieb oder am Ventilschaft (9) vorhanden ist.14. Valve according to one of claims 1 to 13, characterized in that a sensor on the servo-pneumatic drive or on the valve stem ( 9 ) is present. 15. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das die Gaseinlaß­ öffnung (2) öffnende und schließende Ventilele­ ment eine Membran (1') ist, an der an der Ga­ seinlaßöffnung (2) gegenüberliegenden Seite eine weitere Kammer (24) mit einem Einlaßventil (26) und einem Auslaßventil (27) für Gas angeordnet ist.15. Valve according to one of claims 1 to 14, characterized in that the gas inlet opening ( 2 ) opening and closing Ventilele element is a membrane ( 1 '), on the gas inlet opening ( 2 ) opposite side a further chamber ( 24 ) is arranged with an inlet valve ( 26 ) and an outlet valve ( 27 ) for gas. 16. Verfahren zur geregelten Zufuhr von gasförmigem Kraftstoff in einen Hubkolbenmotor, unter Ver­ wendung eines Ventils nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zum Öffnen und Schließen der Gaseinlaßöffnung (2) das Einlaß­ ventil (6, 6') einer der beiden Kammern (4, 4') geöffnet und das Einlaßventil (6, 6') der je­ weils anderen Kammer (4, 4') geschlossen ist und das Auslaßventil (7, 7') der Kammer (4, 4'), de­ ren Einlaßventil (6, 6') geöffnet ist, geschlos­ sen und das Auslaßventil der jeweils anderen Kammer (4, 4') geöffnet ist, so daß die Druck­ differenz zwischen den beiden Kammern (4 und 4') die Membran (3) verformt und der Ventilschaft (9) mit dem Ventilelement (1) zum Öffnen oder Schließen der Gaseinlaßöffnung (2) in die jewei­ lige Richtung bewegt wird. 16. A method for the controlled supply of gaseous fuel in a reciprocating piston engine, using a valve according to one of claims 1 to 15, characterized in that for opening and closing the gas inlet opening ( 2 ), the inlet valve ( 6 , 6 ') one of the two chambers ( 4 , 4 ') opened and the inlet valve ( 6 , 6 ') of the respective other chamber ( 4 , 4 ') is closed and the outlet valve ( 7 , 7 ') of the chamber ( 4 , 4 '), de Ren inlet valve ( 6 , 6 ') is open, closed and the outlet valve of the other chamber ( 4 , 4 ') is open, so that the pressure difference between the two chambers ( 4 and 4 ') deforms the membrane ( 3 ) and the valve stem ( 9 ) with the valve element ( 1 ) for opening or closing the gas inlet opening ( 2 ) is moved in the respective direction. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei mit dem Ventil­ element (1) verschlossener Gaseinlaßöffnung (2) das Einlaßventil (6 oder 6') einer der beiden Kammern (4 oder 4') geöffnet und das jeweils an­ dere Einlaßventil (6 oder 5') und beide Auslaß­ ventile (7 und 7') zur Erzeugung einer Vorspan­ nung am Ventilelement (1), geschlossen sind.17. The method according to claim 16, characterized in that with the valve element ( 1 ) closed gas inlet opening ( 2 ), the inlet valve ( 6 or 6 ') of one of the two chambers ( 4 or 4 ') is opened and the respective other inlet valve ( 6 or 5 ') and both outlet valves ( 7 and 7 ') for generating a bias voltage on the valve element ( 1 ) are closed.
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