EP2893180A1

EP2893180A1 - Valve device, system and use thereof for injecting gaseous fuel

Info

Publication number: EP2893180A1
Application number: EP13745578.8A
Authority: EP
Inventors: Bernd Bartunek
Original assignee: GVH Gesellschaft fur Verbrennungsmotoren und Hybridantriebe MbH
Current assignee: GVH Gesellschaft fur Verbrennungsmotoren und Hybridantriebe MbH
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2015-07-15
Also published as: WO2014037068A1

Abstract

The invention relates to a valve device (I) designed as an annular auxiliary adapter for injecting gaseous fuel, an injection device (5) or ignition device (105) extending through the valve device and a cylinder head bore in the combustion chamber (9) of an internal combustion engine. The injection is carried out by means of an annular chamber (2) between the bore wall and the device arranged therein.

Description

Ventileinrichtung, System und Verwendung zur Einblasung von Valve device, system and use for injecting

gasförmigem Kraftstoff gaseous fuel

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventileinrichtung und ein System sowie eine Verwendung zur Einblasung von gasförmigem Kraftstoff in einer Verbrennungskraftmaschine insbesondere mit direkter Kraftstoffeinspritzung. Genauer bezieht sich die Erfindung auf eine Ventileinrichtung bzw. Einspritzvorrichtung, die eine zeitlich flexible Zumessung eines Gaskraftstoffs direkt in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine ermöglicht. The invention relates to a valve device and a system and a use for injecting gaseous fuel in an internal combustion engine, in particular with direct fuel injection. More particularly, the invention relates to a valve device or injection device which allows a timely flexible metering of a gas fuel directly into the combustion chamber of an internal combustion engine.

Aus Gründen der Verfügbarkeit, der Kosten wie auch des Schadstoffminderungspotenzials werden Gaskraftstoffe, hier insbesondere Erdgas, hinlänglich als idealer Alternativkraftstoff angesehen. Insbesondere für den Bereich des Waren- und Personentransports Gaskraftstoffe für Nutzfahrzeuge und Busse eine wirtschaftlich at- traktive Alternative zu der ausschließlichen Verwendung von Dieselkraftstoff darstellen. Hierbei besteht die Problematik, dass der selbstzündungsunwillige Gaskraftstoff nur mit Hilfe einer zusätzlichen Zündeinrichtung bzw. Maßnahme in einem auf Selbstzündung basierenden konventionellen Dieselmotor eingesetzt werden kann. Die bestehenden Lösungen für diese Problematik beschränken sich darauf eine möglichst vollständige Substitution des Dieselkraftstoffes zu erreichen, sind aber in dem breit gefächerten Anwendungsspektrum von Nutzfahrzeugen nur in Teilen praktikabel, da eine flächendeckende Gasversorgungsinfrastruktur bislang nicht verfügbar ist. Vor diesem Hintergrund sind verschiedene Ansätze für die Realisierung eines sogenannten„Dual Fuel"-Konzeptes, also für einen Zweistoffbetrieb, bis hin zur Serienreife verfolgt worden, die sowohl einen 100%igen Dieselbetrieb wie auch einen Betrieb mit gleichzeitiger Diesel- und Gaskraftstoffzumessung vorsehen. Vor dem Hintergrund einer strengen Limitierung der Schadstoffe von Dieselmotoren sind Dual-Fuel-Antriebsaggregate lediglich auf die Anforderungen des dieselmotorischen Brennverfahrens hinsichtlich Verdichtung und Brennraumgestaltung ausgerichtet. Mit der üblicherweise durch äußere Gemischbildung erfolgenden Zuführung bzw. Zumischung von Gas lässt sich nur ein begrenzter Anteil des Dieselkraftstoffes substituieren, da eine unkontrollierte Entflammung des eingebrachten Gemi- sches aufgrund einer Selbst- oder Glühzündung unbedingt vermieden werden muss. Als einzig zielführendes und damit zu bevorzugendes Verfahren ist die Konzeption der direkten Einspritzung von Gaskraftstoff zu sehen, die es ermöglicht, die gastypischen günstigen Verbrennungseigenschaften mit dem guten Wirkungsgradverhal- ten eines Diesel-Brennverfahrens mit Direkteinspritzung zu verbinden. For reasons of availability, cost and also the potential for reducing pollutants, gas fuels, in particular natural gas, are considered as an ideal alternative fuel. In the area of goods and passenger transport in particular, gas fuels for commercial vehicles and buses represent an economically attractive alternative to the exclusive use of diesel fuel. Here, the problem is that the self-igniting gas fuel can be used only with the help of an additional ignition device or measure in a self-ignition based conventional diesel engine. The existing solutions to this problem are limited to achieving as complete a substitution of the diesel fuel, but are only partially feasible in the wide range of applications of commercial vehicles, as a nationwide gas supply infrastructure is not yet available. Against this background, various approaches have been followed for the realization of a so-called "dual fuel" concept, ie for a two-fuel operation, up to series maturity, which provides both 100% diesel operation as well as operation with simultaneous diesel and gaseous fuel metering In the context of a strict limitation of the pollutants of diesel engines, dual-fuel drive units are only geared to the requirements of the diesel engine combustion method with regard to compression and combustion chamber design Since uncontrolled ignition of the introduced mixture due to self-ignition or glow ignition must be avoided at all costs. The only expedient and therefore preferable method is the conception of the direct injection of gaseous fuel, which makes it possible to combine the gas-typical favorable combustion characteristics with the good efficiency behavior of a diesel combustion process with direct injection.

Die derzeitige Verwendung von gasförmigen Kraftstoffen in einer Verbrennungskraftmaschine erfolgt im überwiegenden Maße unter Anwendung ottomotorischer Brennverfahren, bei dem der Gaskraftstoff vor Eintritt in den Brennraum im Einlasstrakt der Verbrennungskraftmaschine der Verbrennungsluft mittels eines Mischer- Systems oder von zentral bzw. zylinderindividuell angeordneten Gaseinspritzventilen zugemischt wird. Das dadurch entstehende homogene Kraftstoff-Luftgemisch wird im Zylinder verdichtet und z.B. durch eine Funkenzündungsanlage zeitgenau zur Entzündung und Verbrennung gebracht. Ein solches ottomorisches Gasbrennverfahren wurde ebenso auf direkteinspritzende Dieselmotoren derart übertragen, dass mittels Anpassung verschiedener Motorkomponenten wie Zylinderkopf und Kolbenmuldengeometrie ein -ottomotorischer Betrieb mittels Funkenzündung ermöglicht wurde. Im Gegensatz zur Saugrohreinspritzung von flüssigen Kraftstoffes wie z.B. Benzin besteht ein wesentlicher Nach- teil dieser Ausgestaltung des Brennverfahrens in der erheblichen Substitution von Verbrennungsluft im Saugsystem der Verbrennungskraftmaschine durch den gasförmig eingeblasenen Kraftstoff, der einen höheren Volumenbedarf besitzt. The current use of gaseous fuels in an internal combustion engine is predominantly carried out using Otto-cycle combustion method in which the gas fuel is mixed before entering the combustion chamber in the intake tract of the internal combustion engine of the combustion air by means of a mixer system or centrally or cylinder individually arranged gas injection valves. The resulting homogeneous air-fuel mixture is compressed in the cylinder and, e.g. brought in time by a spark ignition system for ignition and combustion. Such an Ottoman gas combustion process has also been applied to direct-injection diesel engines in such a way that by means of adaptation of various engine components such as cylinder head and piston bowl geometry, one-engine operation by means of spark ignition has been made possible. In contrast to intake manifold injection of liquid fuel such as e.g. Gasoline is a significant disadvantage of this embodiment of the combustion process in the substantial substitution of combustion air in the intake system of the internal combustion engine by the gaseous injected fuel, which has a higher volume requirement.

Als Folge davon besitzen diese auf schadstoffarmen, stöchiometrischen Motorbe- trieb ausgelegten Gasmotoren im Vergleich zum verwendeten Basisdieselmotor eine geringere Drehmoment- und Leistungskapazität im gesamten Drehzahlbereich, die sich nur begrenzt durch Einsatz einer angepassten Abgasturboaufladung kompensieren lässt. Begrenzender Faktor ist hierbei die maximal zulässige Abgastemperatur vor Eintritt in die Turbine der üblicherweise bereits hochaufgeladenen Die- selmotoren. As a result, these low-emission, stoichiometric, engine-driven gas engines have lower overall torque and power capacity than the basic diesel engine used, and can only be compensated to a limited extent by using an adapted turbocharger. The limiting factor in this case is the maximum permissible exhaust gas temperature before entry into the turbine of the usually already supercharged diesel engines.

Die Umstellung einer Verbrennungskraftmaschine von der dieselmotorisch typischen Qualitätsregelung auf eine Quantitätsregelung mittels Anordnung einer Drosselklappe zur Mengenregelung führt außerdem zu einem deutlich geringeren Motorwirkungsgrad, insbesondere bei niedriger und mittlerer Teillast. In Kombination mit einem 3-Wege-Katalysotor bietet der Gas-Ottomotor auch bei Nutzfahrzeugmotoren erhebliche Vorteile bzgl. der Stickoxid- und Partikelemission. In Verbindung mit dem ottomotorisch typischen geringeren Verdichtungsverhältnis, wel- ches zu einem geringeren Verbrennungsgeräusch führt, eignen sich diese Ottogasmotoren besonders im innerstädtischen Bereich. The conversion of an internal combustion engine from the diesel engine typical quality control on a quantity control arrangement by means of a throttle valve for flow control also leads to a significantly lower engine efficiency, especially at low and medium part load. In combination with a 3-way catalytic converter, the gasoline engine also offers considerable advantages in terms of nitrogen oxide and particulate emissions, even in commercial vehicle engines. In conjunction with the ottomotor typical lower compression ratio, Wel- If the combustion noise is lower, these gasoline engines are particularly suitable for use in urban areas.

Neben Aspekten der Infrastruktur für Gaskraftstoffe hat der Nachteil des geringeren Motorwirkungsgrades bzw. der geringeren Leistungskapazität dazu geführt, dass eine flächendeckende Anwendung von Ottogasmotoren im Nutzfahrzeugbereich bislang wenig Berücksichtigung gefunden hat. In addition to aspects of the infrastructure for gas fuels, the disadvantage of the lower engine efficiency and / or the lower power capacity has meant that a nationwide application of gasoline engines in the commercial vehicle sector has so far received little consideration.

Den beschriebenen Nachteilen von Gasottomotoren wurde durch verschiedene Er- findungen entgegengewirkt, denen eine weitgehende Beibehaltung der dieselmotorisch orientierten, inhomogen mageren Gemischbildung zugrunde liegt. Aufgrund der geringen Selbstzündungsneigung von Gaskraftstoffen (z.B. Methan, Äthan, Propan, Butan) erfolgt hierbei die Zündung des Gas-Luftgemisches mittels einer Fremdzündeinrichtung (z.B. Glühzündsystem), wie in der DE 100 523 36 A1 be- schrieben, oder durch zusätzliche Einspritzung von Dieselkraftstoff als Piloteinspritzung, wie in der DE 29 24 128 A1 dargestellt. Diese beschriebenen dieselmotorisch ausgelegten Verfahren erfordern allerdings die Einblasung des Gaskraftstoffes unter hohem Druck direkt in den Brennraum. Der erhöhte Aufwand für die Gas- Direkteinblasung ist insofern vertretbar, dass man hierbei auf sonstige Modifikatio- nen des Basisdieselmotors weitestgehend verzichten kann. The described disadvantages of gas engines have been counteracted by various inventions, which are based on a substantial retention of diesel engine-oriented, inhomogeneously lean mixture formation. Due to the low tendency of self-ignition of gas fuels (eg methane, ethane, propane, butane) to ignite the gas-air mixture by means of a spark ignition device (eg Glühzündsystem), as described in DE 100 523 36 A1, or by additional injection of diesel fuel as a pilot injection, as shown in DE 29 24 128 A1. However, these described diesel engine designed methods require the injection of the gas fuel under high pressure directly into the combustion chamber. The increased expense for gas direct injection is justifiable insofar as it is possible to dispense with other modifications of the basic diesel engine as far as possible.

Das oben bereits erwähnte und in der EP 1 234 966 B1 beschriebene Dual-Fuel- Verfahren stellt sich als hybrides Verfahren für den Verbrennungsprozess in einer Verbrennungskraftmaschine dar, bei dem sowohl die ottomotorisch orientierte ho- mogene, äußere Gemischbildung wie auch die dieselmotorisch orientierte inhomogene, innere Gemischbildung zur Anwendung kommt. Mittels eines solchen Verfahrens lässt sich sowohl ein 100%iger Dieselbetrieb wie auch eine den motorischen Betriebsbedingungen angepasste Substitution des Dieselkraftstoffs durch den Gaskraftstoff erzielen. Derart gestaltete Ausführungen dieses Verfahrens führen zu einer Reduzierung der Schwarzrauch- und Partikelemission wie auch der Stickoxidemissionen, erweisen sich hinsichtlich dem Betrieb bei niedriger Teillast ohne zusätzliche Drosselung als besonders kritisch bezüglich der Emissionen aufgrund teil- bzw. unverbranntem Kraftstoff. Der Vorteil der wenig aufwändigen Niederdruck- Gaseinblasung in das Saugrohr des ansonsten dieselmotorisch belassenen Motors bringt allerdings nicht nur den Nachteil der geringeren Leistungsausbeute mit sich. Denn die für die Verbrennung eines homogenen Kraftstoff-Luftgemisches nicht ausgelegte Kolbenmulde führt gerade bei mittlerer und hoher Motorlast zu Kompromissen in der Ausnutzung des Wirkungsgradpotenzials direkteinspritzender Diesel-Brennverfahren. Demzufolge ist für ein solches Verfahren eine komplexe elektronische Steuerung erforderlich, wie in der EP 1 485 599 B1 beschrieben. The dual-fuel process already mentioned above and described in EP 1 234 966 B1 presents itself as a hybrid process for the combustion process in an internal combustion engine, in which both the Otto engine-oriented homogeneous, outer mixture formation and the diesel engine-oriented inhomogeneous, internal mixture formation is used. By means of such a method can be achieved both a 100% diesel operation as well as the engine operating conditions adapted substitution of the diesel fuel by the gaseous fuel. Such designs of this process lead to a reduction of the black smoke and particulate emissions as well as the nitrogen oxide emissions, prove to be particularly critical with regard to the operation at low partial load without additional throttling in terms of emissions due to partial or unburned fuel. However, the advantage of the low-cost low-pressure gas injection into the intake manifold of the otherwise diesel engine-like engine does not only entail the disadvantage of lower power output. Because the not designed for the combustion of a homogeneous fuel-air mixture piston recess leads just at medium and high engine load to compromise in the utilization of the efficiency potential direktinspritzender Diesel combustion process. Consequently, a complex electronic control is required for such a method, as described in EP 1 485 599 B1.

Wie in verschiedenen Patenten dargelegt, lässt sich ein Dual-Fuel-Betrieb auch mittels direkter Einspritzung des Gaskraftstoffes realisieren, wobei die Einbringung der beiden erforderlichen Kraftstoffe mittels einer einzelnen Einspritzvorrichtung entweder mit einer konzentrischen Anordnung der Einspritzventile, vgl. EP 0 980 475 B1 , oder mit einer parallelen Anordnung der Einspritzventile, vgl. US 7,556,017 B2, erfolgt. Einzelne Veröffentlichungen beziehen sich auch auf eine Anordnung von mehreren, getrennten Einspritzeinrichtungen für die unterschiedlichen Kraftstoffe, vgl. DK 164293 B. Während die parallele Anordnung eher für Verbrennungskraftmaschinen mit einem größeren Zylinderhubvolumen geeignet erscheint, zielen konzentrisch gestaltete Ventilausführungen auf den begrenzten Bauraum bei Verbrennungskraftmaschinen mit mittlerem und geringerem Zylinderhubvolumen ab. Diese Konzepte haben zum Ziel, ein herkömmliches Dieseleinspritzsystem durch ein Zweistoff-Einspritzsystem zu ersetzen, ohne gravierende Änderungen am Zylinderkopf vorzunehmen. As set out in various patents, a dual-fuel operation can also be realized by means of direct injection of the gaseous fuel, the introduction of the two required fuels by means of a single injector either with a concentric arrangement of the injectors, see. EP 0 980 475 B1, or with a parallel arrangement of the injection valves, cf. US 7,556,017 B2. Individual publications also refer to an arrangement of a plurality of separate injectors for the different fuels, cf. DK 164293 B. While the parallel arrangement is more appropriate for internal combustion engines with a larger cylinder stroke volume concentrically designed valve designs aim at the limited space in internal combustion engines with medium and smaller Zylinderhubvolumen. These concepts aim to replace a conventional diesel injection system with a two-component injection system without making any serious changes to the cylinder head.

Bei den bekannten konzentrischen Anordnungen bzw. Einspritzeinrichtungen ist jeweils ein innen liegendes Dieseleinspritzventil (Injektor) von einem außen liegenden Gaseinspritzventil umgeben. Der Ventilaufbau weist dementsprechend eine Diesel-Einspritzstrahlgeometrie wie auch eine Gas-Einspritzstrahlgeometrie auf, um den unterschiedlichen Gemischbildungsanforderungen gerecht zu werden. Üblicherweise sind die Strahllochdurchmesser des Diesel-Ventils mit sehr kleinen Di- mensionen auf eine möglichst gute Zerstäubung des flüssigen Kraftstoffes abgestimmt, während der gasförmige Kraftstoff durch vergleichsweise große Spritzlöcher eingeblasen wird, um einen hinreichend großen Strömungsquerschnitt darzustellen. Die aufgrund des inneren Einspritzventils begrenzten Durchtrittsquerschnitte für die äußeren Spritzlöcher erfordern ein hohes Druckniveau der Gaseinbla- sung, um das begrenzte Zeitfenster für eine Kraftstoffeinbringung spät im Verdichtungstakt der Dieselkraftmaschine möglichst optimal nutzen zu können. Die Komplexität der Einspritzvorrichtung aufgrund der Nadel-in-Nadel-Konfiguration dieser konzentrisch angeordneten Einspritzventile ist mit hohen Kosten nicht nur aufgrund der notwendigen engen Bauteiltoleranzen verbunden. In the known concentric arrangements or injection devices, in each case an internal diesel injection valve (injector) is surrounded by an external gas injection valve. The valve assembly accordingly has a diesel injection jet geometry as well as a gas injection jet geometry to accommodate the different mixture formation requirements. Usually, the jet hole diameters of the diesel valve are matched with very small dimensions to the best possible atomization of the liquid fuel, while the gaseous fuel is injected through comparatively large injection holes in order to represent a sufficiently large flow cross section. The limited because of the inner injection valve passage cross sections for the outer injection holes require a high pressure level of gas injection, in order to use the limited time window for fuel injection late in the compression stroke of the diesel engine as optimally as possible. The complexity of the injector due to the needle-in-needle configuration of these concentrically arranged injectors is associated with high costs not only due to the necessary tight component tolerances.

Heutige Common-Rail-Dieseleinspritzsysteme beinhalten eine weitreichende, weil notwendige Flexibilität der Gestaltung des Einspritzverlaufs mit einer Realisierung von mehreren Einspritzungen zur Vor-, Haupt- und Nacheinspritzung, die nicht nur der optimalen Gestaltung des Brennverlaufs dienen, sondern auch ausgerichtet auf die nachfolgende Abgasnachbehandlung optimiert sind. Vor diesem Hintergrund sind die bislang vorgestellten Zweistoffeinspritzsysteme entweder lediglich für den Dieselzündstrahlbetrieb eines Gasmotors geeignet oder lassen sich auf Dieselmo- torenkonzepte unter Einhaltung der zukünftigen Anforderungen in Verbindung mit komplexen Abgasnachbehandlungssystemen nur bedingt anwenden. Today's common-rail diesel injection systems include a far-reaching because necessary flexibility of the design of the injection curve with a realization of multiple injections for pre-, main- and post-injection, which not only serve the optimal design of the combustion process, but are also optimized for the subsequent exhaust aftertreatment optimized. Against this background, the dual-fuel injection systems presented hitherto are either only suitable for diesel jet operation of a gas engine or can only be used to a limited extent for diesel engine concepts in compliance with future requirements in connection with complex exhaust aftertreatment systems.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilvorrichtung, ein System und eine Verwendung zum Einblasen von gasförmigem Kraftstoff in den Brennraum eines Verbrennungsmotors, insbesondere in Kombination mit einer herkömmlichen Dieseleinspritzeinrichtung für die Entflammung des Gaskraftstoffes oder in Kombination mit einer Zündeinrichtung, anzugeben, wobei für jeden Betriebszustand des Motors, insbesondere sowohl bei niedriger Teillast als auch insbesondere bei Vollastbetrieb, eine ausreichende Versorgung mit gasförmigem Kraftstoff, ein einfaches oder mehrfaches Einblasen von Gaskraftstoff und ggf. Dieselkraftstoff während eines Arbeitstaktes, eine Formung des Einblaseverlaufs über der Einblasedauer, ein einfacher Aufbau und/oder eine einfache Nachrüstung ermöglicht wird bzw. werden. Die obige Aufgabe wird durch eine Ventileinrichtung gemäß Anspruch 1 , ein System gemäß Anspruch 10 oder eine Verwendung gemäß Anspruch 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. The present invention has for its object to provide a valve device, a system and a use for injecting gaseous fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, in particular in combination with a conventional diesel injector for the ignition of the gas fuel or in combination with an ignition device, wherein for each operating state of the engine, in particular both at low partial load and in particular at full load, a sufficient supply of gaseous fuel, a single or multiple injection of gas fuel and possibly diesel fuel during a power stroke, a shaping of the Einblaseverlaufs over the injection duration, a simple structure and / or a simple retrofitting is or will be possible. The above object is achieved by a valve device according to claim 1, a system according to claim 10 or a use according to claim 20. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird insbesondere eine Ventileinrichtung zur Einblasung von gasförmigem Kraftstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine sowie ein System zur Zuführung von Kraftstoff in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine mit einer solchen Ventileinrichtung vorgeschlagen. Das System kann weiter eine Einspritzeinrichtung zur Einspritzung von flüssigem, vorzugsweise selbstzündungsfähigem Kraftstoff in den Brennraum oder eine Zündeinrichtung zum Zünden eines Kraftstoffluftgemisches in dem Brennraum aufweisen. Des Weiteren wird eine Verwendung einer derartigen Ventileinrichtung bzw. eines derartigen Systems zur Einblasung von gasförmigem Kraftstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine vorgeschlagen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Ventileinrichtung vorzugsweise ein ringförmiges Gehäuse zur Aufnahme der Einspritzeinrichtung oder Zündeinrichtung auf. Insbesondere ist die Ventileinrichtung als ein Adapter bzw. als eine separate Baueinheit ausgeführt. Die Einspritzeinrichtung bzw. Zündeinrichtung kann sich dann durch die Ventileinrichtung hindurch zum bzw. in den Brennraum erstrecken. Dies gestattet eine sehr einfache Nachrüstung und/oder eine Kombination der vorschlagsgemäßen Ventileinrichtung mit einer herkömmlichen bzw. üblichen Einspritzeinrichtung bzw. Zündeinrichtung. According to the invention, a valve device for injecting gaseous fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine and a system for supplying fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine with such a valve device are proposed in particular. The system may further comprise an injection device for injecting liquid, preferably auto-ignitable fuel into the combustion chamber or an ignition device for igniting a fuel-air mixture in the combustion chamber. Furthermore, a use of such a valve device or such a system for injecting gaseous fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine is proposed. According to one aspect of the present invention, the valve device preferably has an annular housing for receiving the injector or igniter. In particular, the valve device is designed as an adapter or as a separate structural unit. The injection device or ignition device can then extend through the valve means to or into the combustion chamber. This allows a very simple retrofitting and / or a combination of the proposed valve device with a conventional or conventional injector or ignition device.

Gemäß einem anderen Aspekt weist die Ventileinrichtung einen bewegbaren Ventilkörper zum öffnen und Schließen mindestens einer Einblasöffnung auf, wobei der Ventilkörper vorzugsweise ringförmig ausgebildet ist. Dies gestattet einen kompakten, insbesondere ringförmigen Aufbau der Ventileinrichtung und/oder bei ver- hältnismäßig geringem Hub des Ventilkörpers ein öffnen eines verhältnismäßig großen Querschnitts zum Einblasen des gasförmigen Kraftstoffs. According to another aspect, the valve device has a movable valve body for opening and closing at least one injection opening, wherein the valve body is preferably annular. This allows a compact, in particular annular construction of the valve device and / or, with a relatively small stroke of the valve body, opening of a relatively large cross-section for injecting the gaseous fuel.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Ventileinrichtung vorzugsweise brennraumseitig an oder vor der Einspritzeinrichtung bzw. Zündein- richtung angeordnet. Dies erleichtert eine Nachrüstung oder Kombination mit herkömmlichen oder nur geringfügig modifizierten Einspritzeinrichtungen bzw. Zündeinrichtungen. Weiter gestattet dies eine Optimierung der Zuleitung des gasförmigen Kraftstoffs. So können nämlich Zuführkanäle in einem Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine auch mit relativ großem Querschnitt realisiert werden, wodurch unerwünschte Druckverluste bei der Zuführung bzw. während des Einblasens zumindest verringert werden können. Der sich an die Ventileinrichtung anschließende Einblasweg ist vorschlagsgemäß nämlich relativ kurz ausgebildet. Des Weitere kann dieser Einblasweg vorschlagsgemäß auch so ausgebildet werden, dass auch große Querschnitte und damit geringe Strömungsverluste realisiert wer- den können, wie nachfolgend noch näher erläutert. According to a further aspect of the present invention, the valve device is preferably arranged on the combustion chamber side on or in front of the injection device or ignition device. This facilitates retrofitting or combination with conventional or only slightly modified injectors or igniters. Furthermore, this allows an optimization of the supply of the gaseous fuel. Thus, namely supply channels can be realized in a cylinder head of the internal combustion engine with a relatively large cross-section, whereby undesirable pressure losses during delivery or during blowing can be at least reduced. The subsequent to the valve device blowing is proposed, namely relatively short. Furthermore, according to the proposal, this blowing-in path can also be designed so that even large cross-sections and thus low flow losses can be realized, as explained in more detail below.

Gemäß einem besonders bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Einblasweg für den gasförmigen Kraftstoff seitlich neben der Einspritzeinrichtung bzw. Zündeinrichtung und/oder in einem Ringbereich zwischen einer Zylinderkopf- bohrung und der Einspritzeinrichtung bzw. Zündeinrichtung gebildet. Beispielsweise kann die Wandung der Bohrung mit mindestens einer entsprechenden Axialnut, mehreren Axialnuten oder Schlitzen versehen sein und/oder einen vergrößerten Durchmesser zur Bildung eines Ringkanals aufweisen, um den Einblasweg von der Ventileinrichtung in den Brennraum zu bilden. So kann ein sehr kompakter Aufbau mit großen Einblasquerschnitten und/oder ein sehr einfacher und kostengünstiger Aufbau realisiert werden. Insbesondere wird hierdurch die Nachrüstung oder Kombination mit üblichen Komponenten, wie Zündeinrichtungen (Zündkerzen) oder Einspritzeinrichtungen (Kraftstoffinjektoren, Einspritzventilen) ermöglicht. Außerdem wird durch den vorschlagsgemäßen Einblasweg seitlich an oder um die Einspritzeinrichtung im Bereich ihres brennraumseitigen Endes eine Kühlung durch das sich nach dem Austritt aus der Ventileinrichtung entspannende Gas ermöglicht. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Verbrennungskraftmaschine in einem ersten Modus nur mit dem flüssigen Kraftstoff betrieben, wobei die Einspritzeinrichtung in dem ersten Modus von einer ersten Steuereinrichtung gesteuert wird, insbesondere dem für eine Dieseleinspritzung üblichen Steuergerät. Weiter wird die Verbrennungskraftmaschine in einem zweiten Modus, näm- lieh im Zweistoffbetrieb, sowohl mit dem flüssigen Kraftstoff als auch mit dem gasförmigen Kraftstoff betrieben, wobei in diesem zweiten Modus sowohl die Einspritzeinrichtung als auch die Ventileinrichtung von einer zweiten statt der ersten Steuereinrichtung gesteuert werden. Dies ermöglicht eine besonders gute Nachrüstung, ohne dass eigentliche Dieseleinspritzsystem im Wesentlichen ändern zu müssen. Das für die Dieseleinspritzung vorgesehene Steuergerät braucht dementsprechend nicht umprogrammiert oder wesentlich geändert zu werden. Vielmehr wird für den Zweistoffbetrieb zusätzlich eine zweite Steuereinrichtung eingesetzt, die dann entsprechend für den Zweistoffbetrieb optimiert ist. Im Zweistoffbetrieb können einzelne Funktionen der ersten Steuereinrichtung bzw. des Dieseleinspritzsteuergeräts zusätzlich oder ergänzend genutzt werden, beispielsweise für die Kommunikation mit einem Fahrzeugmanagementsystem, eine Anbindung an ein fahrzeugseitiges Bussystem o. dgl. According to a particularly preferred aspect of the present invention, a gaseous fuel injection path is formed laterally adjacent to the injector and / or in an annular region between a cylinder head bore and the injector. For example, the wall of the bore may be provided with at least one corresponding axial groove, a plurality of axial grooves or slots and / or an enlarged diameter to form an annular channel to form the Einblasweg of the valve means in the combustion chamber. Thus, a very compact design with large injection cross sections and / or a very simple and inexpensive construction can be realized. In particular, this makes possible retrofitting or combination with customary components, such as ignition devices (spark plugs) or injection devices (fuel injectors, injection valves). Furthermore is made possible by the proposed Einblasweg laterally on or around the injection device in the region of its combustion chamber end end cooling by the relaxing after exiting the valve means gas. According to another aspect of the present invention, the internal combustion engine is operated in a first mode only with the liquid fuel, wherein the injector is controlled in the first mode by a first control device, in particular the usual for a diesel injection control unit. Furthermore, in a second mode, namely in binary operation, the internal combustion engine is operated both with the liquid fuel and with the gaseous fuel, in which second mode both the injector and the valve device are controlled by a second control device instead of the first control device. This allows a particularly good retrofitting, without having to change the actual diesel injection system substantially. The intended for the diesel injection control unit accordingly does not need to be reprogrammed or significantly changed. Rather, a second control device is additionally used for the two-component operation, which is then optimized accordingly for the two-component operation. In dual-fuel operation, individual functions of the first control device or of the diesel injection control device can be additionally or additionally used, for example for communication with a vehicle management system, a connection to a vehicle-side bus system or the like.

Erfindungsgemäß wird es möglich, einen Gaskraftstoff direkt in den Brennraum ei- nes Verbrennungsmotors unter Verwendung einer vorzugsweise serienmäßigen Dieseleinspritzeinrichtung einzubringen, was sowohl eine möglichst unveränderte Nutzung des optimierten dieselmotorischen Basisbrennverfahrens und -betriebes ermöglicht, aber auch im Gasbetrieb eine maximale Substitution des Dieselkraftstoffes erlaubt. Die zur Gemischzündung notwendige Dieseleinspritzmenge wird dabei für den jeweiligen Betriebspunkt optimiert und vorzugsweise kennfeldgesteu- ert den Erfordernissen einer möglichst vollständigen Verbrennung des Gasgemisches angepasst. According to the invention, it is possible to introduce a gas fuel directly into the combustion chamber of an internal combustion engine using a preferably standard diesel injection device, which allows both a possible unchanged use of the optimized diesel engine base combustion process and operation, but also allows maximum substitution of the diesel fuel in gas operation. The amount of diesel injection necessary for the mixture ignition is optimized for the respective operating point and preferably adjusted according to the characteristic map to the requirements of the most complete possible combustion of the gas mixture.

Aufgrund der bevorzugten Ausführung der Ventileinrichtung für die Gasdirektein- spritzung vorzugsweise in Form eines Einspritzadapters in Kombination mit einem serienmäßigen Dieseleinspritzsystem (Einspritzeinrichtung) ist die Verbrennungskraftmaschine sowohl mit dem Zündstrahlverfahren mittels einer Diesel- Piloteinspritzung im Zweistoffbetrieb als auch noch ausschließlich mit Dieselkraftstoff betreibbar. Due to the preferred embodiment of the direct gas injection valve device, preferably in the form of an injection adapter in combination with a standard diesel injection system (injection device), the internal combustion engine is equipped both with the ignition jet method by means of a diesel engine. Pilot injection in dual-fuel operation as well as still exclusively with diesel fuel operable.

Die wesentliche Idee der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Ventileinrich- tung vorzugsweise für ein dieselmotorisches Verfahren in Ergänzung zu einem Dieseleinspritzsystem bzw. Dieselinjektor einsetzbar ist und damit sowohl den Diesel-Gas-Zweistoffbetrieb über Direkteinblasung des Gaskraftstoffes wie auch den ausschließlichen Dieselbetrieb ohne Einschränkungen der dieselmotorisch notwendigen Einspritzverlaufsformung ermöglicht. So kann die Gaseinblasemenge abhängig von der Steuerung des Gasdruckniveaus nach Abschluss des Ladungswechsels sowohl zu Beginn der Verdichtung bis hin zum Ende der Verdichtung als auch während der Verbrennung eingeblasen werden. The essential idea of the present invention is that the valve device can be used preferably for a diesel engine method in addition to a diesel injection system or diesel injector and thus both the diesel-gas two-fuel operation via direct injection of the gas fuel as well as the exclusive diesel operation without restrictions diesel engine required injection course shaping. Thus, depending on the control of the gas pressure level after completion of the charge cycle, the gas injection amount may be injected both at the beginning of compression to the end of compression and during combustion.

Vorzugsweise weist die Ventileinrichtung ein nach innen öffnendes Ventil ohne Hubbegrenzung auf, wodurch eine sehr schnelle Einblasung des Kraftstoffes in einem weiten Gasdruckbereich erfolgen kann. Preferably, the valve device has an inwardly opening valve without stroke limitation, whereby a very fast injection of the fuel can be carried out in a wide gas pressure range.

Insbesondere die vorzugsweise äußere Anordnung des Gasventils erlaubt die Schaffung geeignet großer Ventilquerschnitte für den Gasdurchtritt. Damit lassen sich im Bereich hoher Motorlasten vergleichsweise kurze Einspritzdauern realisieren, wodurch auch im Zweistoffbetrieb eine hohe Kraftstoffumsatzrate während der Verbrennung ermöglicht wird und somit dem Dieselbetrieb vergleichbare, hohe Motorwirkungsgrade erreichbar sind. Aufgrund der Möglichkeit zur Direkteinspritzung des Gaskraftstoffes relativ spät im Verdichtungstakt des Motors und der damit verbundenen inhomogenen Gemischbildung wird im Vergleich zu herkömmlichen Dual-Fuel-Konzepten eine übermäßige Gemischabmagerung im Brennraum bei Teillast vermieden, die üblicherweise zu unzulässig hohen Schadstoffrohemissionen u.a. der Kohlenwasserstoffe führt. Hierdurch ist bei heutigen Verfahren eine Verbrauchsverschlechterung aufgrund hoher Anteile unverbrannten Kraftstoffes zwangsläufig. In particular, the preferably outer arrangement of the gas valve allows the creation of suitable large valve cross sections for the passage of gas. This makes it possible to realize comparatively short injection periods in the area of high engine loads, which also enables a high fuel conversion rate during combustion in dual-fuel operation, and thus high engine efficiencies comparable to diesel operation can be achieved. Due to the possibility of direct injection of the gas fuel relatively late in the compression stroke of the engine and the associated inhomogeneous mixture formation is avoided in comparison to conventional dual-fuel concepts excessive Gemischabmagerung in the combustion chamber at part load, which usually u.a. To excessively high pollutant emissions. the hydrocarbons leads. As a result, a consumption deterioration due to high proportions of unburned fuel is inevitable in today's process.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Gasdirekteinblasung, wie bei diesem Verfahren ausgeführt, ist, dass im Dual-Fuel-Betrieb erheblich höhere Substitutionsgrade im gesamten Betriebsbereich erreicht werden können. Zum einen lassen sich bereits kleinste Gasmengen für die Gestaltung des Teillastbereiches realisieren. Zum anderen wird durch die Direkteinblasung des Gases spät im Verdichtungszyklus das Risiko klopfender Verbrennung im Vollastbereich vermieden, wodurch sich ein sehr hoher Grad der Substitution des Dieselkraftstoffes erreichen lässt. Another major advantage of gas direct injection, as embodied in this method, is that in dual-fuel operation, significantly higher degrees of substitution can be achieved throughout the operating range. On the one hand, even the smallest amounts of gas can be realized for the design of the partial load range. On the other hand, the direct injection of the gas is late in the compression cycle the risk of knocking combustion in the full load range avoided, whereby a very high degree of substitution of the diesel fuel can be achieved.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung lässt sich der Diesel-Gasbetrieb vorzugsweise als Gasbetrieb mit Diesel-Piloteinspritzung umsetzen, unter Einsatz einer sehr geringen Piloteinspritzmenge, die lediglich der initialen Entflammung des Gas- Luftgemisches dient. With the aid of the present invention, the diesel gas operation can preferably be implemented as a gas operation with diesel pilot injection, using a very small pilot injection quantity, which merely serves for the initial ignition of the gas-air mixture.

Die elektronische Motorregelung des Zweistoffbetriebs lässt sich vorzugsweise auf gleicher Ebene der Steuerungshierarchie mit einem separaten elektronischen Steuergerät (zweite Steuereinrichtung) darstellen. Das konventionelle Dieselsteuergerät (erste Steuereinrichtung) deckt dabei nicht nur den ausschließlichen Dieselbetrieb (erster Modus) ab, sondern erledigt im Dual-Fuel-Betriebsmodus (zweiter Modus) vorzugsweise weiterhin alle Aufgaben der Kommunikation mit dem Fahr- zeug-Controller bzw. sonstigen Steuerungseinrichtungen für das Abgasnachbehandlungssystem. The electronic engine control of the dual-fuel operation can preferably be at the same level of the control hierarchy with a separate electronic control unit (second control device). The conventional diesel control unit (first control device) not only covers the exclusive diesel operation (first mode), but in the dual-fuel operating mode (second mode) preferably also performs all tasks of communication with the vehicle controller or other control devices for the exhaust aftertreatment system.

In Verbindung mit einer vorzugsweise flexibel steuerbaren Abgastemperatur vor dem Eintritt des Abgases in ein Abgasnachbehandlungssystem mittels eines in den Abgasstrang integrierten katalytischen Brennersystems lassen sich sehr geringe Schadstoffemissionen nicht nur bzgl. der Stickoxid- und Partikelemission, sondern insbesondere auch bzgl. der teil- und unverbrannten Kraftstoffanteile im Abgas erreichen. Entsprechend der Maßgabe durch zu erfüllende Schadstoffgrenzwerte kann hier eine auch auf den Gaskraftstoff angepasste Katalysatorbeschichtung zur Anwendung kommen. In conjunction with a preferably flexibly controllable exhaust gas temperature before the exhaust gas enters an exhaust aftertreatment system by means of a catalytic burner system integrated in the exhaust system can be very low pollutant emissions not only with respect to the nitrogen oxide and particulate emission, but in particular also with respect to the partially and unburned fuel components reach in the exhaust. According to the stipulation of pollutant limit values to be met, a catalyst coating which is also adapted to the gas fuel can be used here.

Die genannten Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie die sich aus der weiteren Beschreibung und den Ansprüchen ergebenden Aspekte und Merkmale der Erfindung können unabhängig voneinander, aber auch in beliebiger Kombination realisiert werden. The stated aspects and features of the present invention as well as the aspects and features of the invention resulting from the further description and the claims can be implemented independently of one another, but also in any desired combination.

Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Es zeigt: Further advantages, features, characteristics and aspects of the present invention will become apparent from the claims and the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer vorschlagsmäßigen Ventileinrichtung zusammen mit einer Dieseleinspritzeinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform im eingebauten Zustand in einer ausschnittsweise angedeuteten Verbrennungskraftmaschine; Fig. 1 is a schematic sectional view of a proposed valve device together with a diesel injector according to a preferred embodiment in the installed state in a fragmentarily indicated internal combustion engine;

Fig. 2a eine schematische ausschnittweise Schnittdarstellung einer vorzugs- weisen Gestaltung einer Ventileinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform; 2a is a schematic fragmentary sectional view of a preferred design of a valve device according to a first embodiment;

Fig. 2b eine schematische ausschnittsweise Schnittdarstellung einer vorzugsweisen Gestaltung einer Ventileinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform; 2b is a schematic fragmentary sectional view of a preferred embodiment of a valve device according to a second embodiment;

Fig. 3 eine schematische ausschnittweise Schnittdarstellung einer vorzugsweisen Gestaltung einer Ventileinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform unter Einsatz einer integrierten magnetventil- gesteuerten Gaszumessung; 3 is a schematic fragmentary sectional view of a preferred embodiment of a valve device according to a third embodiment using an integrated solenoid valve-controlled Gaszumessung.

Fig. 4 eine schematische ausschnittsweise Schnittdarstellung einer vorschlagsgemäßen Ventileinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform zusammen mit einer Einspritzeinrichtung im eingebauten Zu- stand in einer ausschnittsweise angedeuteten Verbrennungskraftmaschine; 4 is a schematic fragmentary sectional view of a proposed valve device according to a fourth embodiment, together with an injection device in the installed state in a fragmentarily indicated internal combustion engine;

Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung entsprechend Fig. 1 der vorschlagsgemäßen Ventileinrichtung zusammen mit einer Zündeinrich- tung im eingebauten Zustand; 5 is a schematic sectional view corresponding to FIG. 1 of the proposed valve device together with an ignition device in the installed state;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines vorschlagsgemäßen Systems mit einer mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschine und einer vorschlagsmäßigen Ventileinrichtung in Verbindung mit einer zeitgesteu- erten, zylinder-individuellen Gaszumessung; 6 is a schematic representation of a system according to the invention with a multi-cylinder internal combustion engine and a proposed valve device in conjunction with a time-controlled, cylinder-individual gas metering;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines vorschlagsmäßigen Systems zur Fig. 7 is a schematic representation of a proposed system for

Direkteinspritzung von Diesel- und Gaskraftstoff; und Fig. 8 eine schematische Darstellung eines vorschlagsgemäßen Systems mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer vorschlagsmäßigen Ventileinrichtung für den Dual-Fuel-Betrieb in Verbindung mit einem auf diesen Betrieb optimierten Abgasnachbehandlungssystem zur Schadstoffminderung der für den Dual-Fuel-Betrieb kritischen gasförmigen und festen Abgasbestandteile. Direct injection of diesel and gaseous fuel; and FIG. 8 shows a schematic illustration of a proposed system with an internal combustion engine and a proposed valve device for dual-fuel operation in conjunction with an exhaust aftertreatment system optimized for this operation Reduction in pollutants of gaseous and solid exhaust gas constituents critical for dual-fuel operation.

In den Figuren werden für gleiche oder gleichartige Teile und Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet, wobei sich entsprechende oder zumindest ähnliche Eigenschaften ergeben, auch wenn keine explizite Wiederholung oder Beschreibung erfolgt. In the figures, the same reference numerals are used for identical or similar parts and components, resulting in corresponding or at least similar properties, even if no explicit repetition or description takes place.

Fig. 1 zeigt in einer ausschnittsweisen, schematischen Schnittdarstellung ein vor- schlagsgemäßes System 100 mit einer vorschlagsgemäßen Ventileinrichtung 1 und einer zugeordneten Einspritzeinrichtung 5 in einer Verbrennungskraftmaschine 101 eingebauten Zustand. FIG. 1 shows, in a sectional, schematic sectional illustration, a proposed system 100 with a proposed valve device 1 and an associated injection device 5 installed in an internal combustion engine 101.

Die Verbrennungskraftmaschine 101 weist beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise einen Zylinderkopf 4 mit einer Durchbrechung oder Bohrung 102 zur Aufnahme der Ventileinrichtung 1 und insbesondere der Einspritzeinrichtung 5 auf. In the illustrated embodiment, the internal combustion engine 101 preferably has a cylinder head 4 with an opening or bore 102 for receiving the valve device 1 and in particular the injection device 5.

Der Zylinderkopf 4 deckt vorzugsweise einen zugeordneten Brennraum 9 der Verbrennungskraftmaschine 101 ab. Weiter ist in Fig. 1 ein den Brennraum 9 begren- zender oder zugeordneter Kolben 10 angedeutet. The cylinder head 4 preferably covers an associated combustion chamber 9 of the internal combustion engine 101. Furthermore, a piston 10 delimiting or assigned to the combustion chamber 9 is indicated in FIG. 1.

Die Ventileinrichtung 1 und die Einspritzeinrichtung 5 sind vorzugsweise in den Zylinderkopf 4 bzw. dessen Bohrung 102 eingesetzt bzw. eingebaut. In der vorgeschlagenen Anordnung in Fig. 1 wird eine Gaseinspritzvorrichtung bzw. die Ventileinrichtung 1 , hier in einer vorzugsweisen Ausführung dargestellt als separater Adapter, gemeinsam mit einem Dieselinjektor bzw. der Einspritzeinrichtung 5 in den Zylinderkopf 4 der vorzugsweise als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine 101 eingesetzt und zur Dichtung gegen den Brennraumdruck wie üblich verspannt. Die Kraftstoffzufuhr für den Dieselinjektor 5 erfolgt über einen Dieselzulauf 6, der Gaszulauf 7 ist dazu separat und insbesondere von einem Zufuhrkanal 1 1 im Zylinderkopf 4 gebildet. The valve device 1 and the injection device 5 are preferably inserted or installed in the cylinder head 4 or its bore 102. In the proposed arrangement in Fig. 1, a gas injection device or the valve device 1, shown here in a preferred embodiment as a separate adapter, used together with a diesel injector or the injector 5 in the cylinder head 4 of the preferably designed as a diesel engine internal combustion engine 101 and Clamped against the combustion chamber pressure as usual. The fuel supply for the diesel injector 5 via a diesel inlet 6, the gas inlet 7 is to separately and in particular from a supply channel 1 1 formed in the cylinder head 4.

Vorzugsweise mittels zweier O-Ringdichtungen 8 wird einem Übertritt von Gas- kraftstoff in den übrigen Einbauraum des Zylinderkopfs 4 für die Einspritzeinrichtung 5 entgegengewirkt. Die Gaseinspritzvorrichtung bzw. Ventileinrichtung 1 ist derart angeordnet, dass die zugemessene Gasmenge mittels eines im Zylinderkopf 4 optimiert gestalteten Gas- Überströmkanals bzw. Einblaswegs 2, insbesondere an einer Dieseleinspritzdüse 3 entlang in den Brennraum 9 gelangt, der vorzugsweise durch eine optimierte Brennraummulde im Kolben 10 der Verbrennungskraftmaschine 101 begrenzt oder gebildet ist. Preferably, by means of two O-ring seals 8, a transfer of gas fuel into the remaining installation space of the cylinder head 4 for the injection device 5 is counteracted. The gas injection device or valve device 1 is arranged in such a way that the metered gas quantity passes into the combustion chamber 9 by means of a gas overflow channel or injection path 2 optimized in the cylinder head 4, in particular along a diesel injection nozzle 3, preferably through an optimized combustion bowl in the piston 10 the internal combustion engine 101 is limited or formed.

Der Einblasweg 2 ist vorzugsweise zwischen der Bohrung 102 und der Einspritzeinrichtung 5 bzw. deren sich durch (die Ventileinrichtung 1 und) die Bohrung 102 in den Brennraum 9 erstreckenden Einspritzdüse 3 gebildet, insbesondere in Form eines Ringraums. So können sehr große Strömungsquerschnitte bei kompaktem Aufbau und insbesondere nur geringfügiger Durchmesservergrößerung der Zylinderkopfbohrung 102 (genauer gesagt des letzten Abschnitts bzw. Abschnitts mit dem kleinsten Durchmesser der Bohrung 102) erreicht werden. Alternativ oder zu- sätzlich können aber auch ein oder mehrere Axialnuten oder -schlitze bzw. in der Wandung der Bohrung 102 den Einblasweg 2 bilden. In diesem Fall kann der Zylinderkopf 4 die Einspritzdüse 3 auch noch radial abstützen. The injection path 2 is preferably formed between the bore 102 and the injection device 5 or the injection nozzle 3 extending through (the valve device 1 and) the bore 102 into the combustion chamber 9, in particular in the form of an annular space. Thus, very large flow cross sections can be achieved with a compact construction and in particular only a slight increase in the diameter of the cylinder head bore 102 (to be more precise the last section or section with the smallest diameter of the bore 102). Alternatively or additionally, however, one or more axial grooves or slots or in the wall of the bore 102 can form the blowing-in path 2. In this case, the cylinder head 4, the injector 3 also supported radially.

Eine wesentliche Aufgabe des Gas-Überströmkanals bzw. Einblaswegs 2 besteht darin, das sich nach dem Gas-Einspritzventil bzw. der Ventileinrichtung 1 entspannende Gas mit hinreichend großem Querschnitt dem Brennraum 9 zuzuführen und durch die bei der Expansion des Gases eintretende Temperaturabsenkung eine unterstützende Kühlung der Dieseleinspritzdüse 3 zu ermöglichen. Dadurch lässt sich auch bei einer sehr geringen Diesel-Zündstrahl-Einspritzmenge und vergleichswei- se hohen Verbrennungstemperaturen, insbesondere bei Betriebspunkten mit einem hohen homogenen Gemischanteil, eine für den Dauerbetrieb hinreichende thermische und mechanische Stabilität der Dieseleinspritzdüse erreichen. An essential task of the gas overflow channel or blowing-in path 2 is to supply the gas relaxing after the gas injection valve or the valve device 1 with sufficiently large cross section to the combustion chamber 9 and by the entering during the expansion of the gas temperature reduction, a supporting cooling To enable diesel injector 3. As a result, a thermal and mechanical stability of the diesel injection nozzle which is sufficient for continuous operation can be achieved even with a very low diesel injection jet injection quantity and comparatively high combustion temperatures, in particular at operating points with a high homogeneous mixture proportion.

Mittels des durch Optimierung angepassten Querschnittverlaufs des Gas- Überströmkanals bzw. Einblaswegs 2 im Zylinderkopf 4 wird die Durchtrittsgeschwindigkeit des Gases in geeigneter Weise derart angepasst, dass eine lastabhängige Gemischausbildung im Brennraum 9 in unmittelbarer Nähe der Dieseleinspritzdüse 3 erreicht wird. Damit wird sichergestellt, dass das Luftverhältnis des sich bildenden lokalen Gas-Luftgemischs bei der für geringe Motorlast notwendigen kleinen Gaseinblasemenge im Bereich der Zündorte der Diesel- Piloteinspritzstrahlen fett genug bleibt, um eine intensive Entflammung und möglichst vollständige Verbrennung zu erreichen. Bei großen Gaseinblasemengen für hohe Motorlast tritt aufgrund der Diffusorwirkung des Austrittsquerschnittsverlaufs eine hinreichend große Turbulenz auf, wie sie für eine schnelle und in großen Teilen homogene Gemischbildung erforderlich ist, damit auch bei entsprechend magerer Gemischausbildung eine möglichst vollständige Verbrennung erzielt wird. Mit Hilfe der vorschlagsmäßigen Anordnung der Gaseinspritzeinrichtung bzw. Venti- leinrichtung 1 , der Dieseleinspritzdüse 3 und der Ausgestaltung des Gas- Überströmkanals bzw. Einblaswegs 2 wird eine möglichst vollständige Verbrennung im gesamten Lastbereich des Verbrennungsmotors erreicht. Bei entsprechend geringen Schadvolumina durch die Ausgestaltung der Gaseinspritzeinrichtung sind damit hohe unverbrannte Kraftstoffanteile im Abgas bei niedriger Last und Teillast wie auch hohe Stickoxidemissionen durch lokale Gemischanfettung bei hoher Last und Volllast erreichbar. Abhängig von der zeitlichen Abstimmung der Gaseinblasung mit der Einspritzung der Diesel-Zündstrahlmenge kann auch eine Gemischbildungsunterstützung für den eingespritzten Dieselkraftstoff erzielt werden, ähnlich wie bei einer luftunterstützten Benzindirekteinspritzung. Wird die Die- sel-Zündstrahlmenge während oder in unmittelbarer zeitlicher Nähe zum Fenster der Einblasung der Gasmenge eingespritzt, ist die hohe lokale Turbulenz bei der Ausbildung des Gas-Luftgemisches für eine schnelle Zerstäubung der Dieselein- spritzstahlen und damit der gesamten Gemischaufbereitung vor Eintreten der Zündung nutzbar. By means of the optimization adapted cross-sectional profile of the gas overflow channel or injection 2 in the cylinder head 4, the passage velocity of the gas is adjusted in a suitable manner such that a load-dependent mixture formation in the combustion chamber 9 is achieved in the immediate vicinity of the diesel injection nozzle 3. This ensures that the air ratio of the forming local gas-air mixture at the small gas injection amount necessary for low engine load in the region of the ignition locations of the diesel pilot injection jets remains rich enough to achieve intensive ignition and combustion as complete as possible. With large gas injection quantities for high engine load occurs due to the diffuser effect of the outlet cross-sectional profile a sufficiently large turbulence, as required for a fast and in large part homogeneous mixture formation, so that even with a correspondingly lean mixture formation as complete as possible combustion is achieved. By means of the proposed arrangement of the gas injection device or valve device 1, the diesel injection nozzle 3 and the design of the gas transfer channel or injection path 2, as complete a combustion as possible is achieved in the entire load range of the internal combustion engine. With correspondingly low damage volumes due to the configuration of the gas injection device, high unburned fuel components in the exhaust gas at low load and partial load as well as high nitrogen oxide emissions can be achieved by local mixture enrichment under high load and full load. Depending on the timing of the gas injection with the injection of the diesel Zündstrahlmenge also a mixture formation support for the injected diesel fuel can be achieved, similar to an air-assisted gasoline direct injection. If the diesel ignition jet quantity is injected during or in immediate proximity to the window of the injection of the gas quantity, the high local turbulence in the formation of the gas-air mixture for rapid atomization of the diesel injection steels and thus the entire mixture preparation before the ignition occurs available.

Fig. 2 zeigt zwei Ausführungsformen des Gas-Einspritzadapters bzw. der Ventileinrichtung 1 , die auf einer unterschiedlichen Funktionsweise der Ventilanordnung beruhen. Die erste Ausführungsform gemäß Fig. 2a bezieht sich auf einen gegen den Brennraumdruck federunterstützt schließenden, vorzugsweise ringförmig ausgebil- deten Ventilkörper 13, während die zweite Ausführungsform gemäß Fig. 2b eine mit Unterstützung des Brennraumdrucks schließende Anordnung des Ventilkörpers 13 zeigt. Fig. 2 shows two embodiments of the gas injection adapter or the valve device 1, which are based on a different operation of the valve assembly. The first embodiment according to FIG. 2 a relates to a valve body 13 which closes in a spring-assisted manner against the combustion chamber pressure, preferably annular, while the second embodiment according to FIG. 2 b shows an arrangement of the valve body 13 closing with support of the combustion chamber pressure.

Wie in der Gesamtkonzeption in Fig. 1 und Fig. 2a ausgeführt, erfolgt eine Gaszu- fuhr zu der oder in die Ventileinrichtung 1 vorzugsweise aus seitlicher Richtung von dem Zufuhrkanal 1 1 in eine bzgl. des Querschnitts entsprechend ausgestaltete Ringnut 12, um eine möglichst schnelle Verteilung des Gaskraftstoffes zu erreichen. Mittels insbesondere sternförmig angeordneter Durchtrittskanäle 14 geeigneter Ausgestaltung und Dimensionierung wird ein hinreichend schneller und gleich- mäßiger Druckaufbau im Raum um den vorzugsweise ringförmigen Ventilkörper 3, der in der Ventileinrichtung 1 vorzugsweise einseitig geführt wird, sicher gestellt. Zur Unterstützung des besagten gleichmäßigen Druckaufbaus weist der Ventilkörper 13 zudem entsprechend dimensionierte Durchtrittquerschnitte 15 auf. Diese können entweder zylindrisch oder in anderer geeigneter Art ausgestaltet sein. Mittels eines Federelementes 16, welches hier vorzugsweise als Drahtfeder ausgeführt ist, wird der Ventilkörper 3 in oder gegen den Ventilsitz 17 gepresst und verschließt zunächst den Bereich der Gaszufuhr gegen eine sich auslassseitig an den Ventilsitz 17 anschließenden und mit dem Brennraumdruck belasteten Einblasekanal 18. Hierbei ist die Federvorspannung derart eingestellt bzw. gewählt, dass der Ventilkörper 13 auch bei maximalem Brennraumdruck im 100%igen Dieselbetrieb im Ventilsitz 7 verbleibt bzw. dichtend sitzt. Der Einblasekanal 8 steht über den Einblaseweg 2 mit dem Brennraum 9 in fluidischer Verbindung bzw. Strömungsverbindung. Er erstreckt sich insbesondere schräg und/oder endet insbesondere an einer brennraumseitigen Stirnfläche oder brennraumnah, insbesondere so dass sich der Einblaseweg 2 direkt anschließt. Während der Ventilkörper 13 wie auch der Ventilsitz 17 vorzugsweise ringförmig ausgebildet ist, kann der Einblasekanal 18 entweder durch ein oder mehrere zylindrische Durchtritte oder in anderer geeigneter Art ausgestaltet sein. Aufgrund der Anordnung und Formgebung des Einblasekanals 18 lässt sich eine Ausrichtung des einströmenden Gases in Form eines gerichteten Dralles erzielen, um die Ge- mischbildung im Brennraum 9 in geeigneter Weise zu unterstützen. As shown in the overall conception in FIGS. 1 and 2a, a gas supply to or into the valve device 1 preferably takes place from the lateral direction from the supply channel 11 into an annular groove 12 correspondingly configured with respect to the cross section in order to achieve the fastest possible speed To achieve distribution of the gas fuel. By means of, in particular, star-shaped passageways 14 of suitable design and dimensioning, a sufficiently rapid and uniform pressure buildup in the space around the preferably annular valve body 3, which is preferably guided on one side in the valve device 1, is ensured. To support said even pressure buildup, the valve body 13 also has correspondingly sized passage cross-sections 15. These can be either cylindrical or otherwise suitable. By means of a spring element 16, which is preferably embodied here as a wire spring, the valve body 3 is pressed into or against the valve seat 17 and initially closes the region of the gas supply against an outlet side adjoining the valve seat 17 and loaded with the combustion chamber pressure Einblasekanal 18. Here is the spring preload set or selected such that the valve body 13 remains in the valve seat 7 or sits sealingly even at maximum combustion chamber pressure in 100% diesel operation. The injection channel 8 is connected via the injection path 2 with the combustion chamber 9 in fluid communication or flow connection. It extends in particular obliquely and / or ends in particular at a combustion chamber-side end face or close to the combustion chamber, in particular so that the injection path 2 directly adjoins. While the valve body 13 as well as the valve seat 17 is preferably annular, the injection channel 18 may be configured either by one or more cylindrical passages or in another suitable manner. Due to the arrangement and shape of the injection channel 18, an orientation of the incoming gas in the form of a directed swirl can be achieved in order to support the mixture formation in the combustion chamber 9 in a suitable manner.

Wird zur Gaseinblasung der Druck in der Gaszufuhr derart erhöht, dass die Schließkraft des Ventilkörpers 13 aufgrund der Vorspannung durch das Federelement 16 überwunden wird, bewegt sich der Ventilkörper 13 in Öffnungsrichtung bzw. hebt vom Ventilsitz 17 ab - beim Darstellungsbeispiel vertikal nach oben - und gibt einen vom Ventilhub abhängigen Querschnitt zum Gasdurchtritt in den Einblasekanal 18 frei. Der Hub des Ventilkörpers 13 ergibt sich aus dem Kräftegleichgewicht aufgrund des Gasversorgungsdrucks und der Summe aus der Federkraft und der Kraft entsprechend dem Druck auf der Rückseite des Ventilkörpers 13. If, for gas injection, the pressure in the gas supply is increased such that the closing force of the valve body 13 is overcome by the spring element 16 due to the bias, the valve body 13 moves in the opening direction or lifts off from the valve seat 17 - in the illustrated embodiment, vertically upward - and outputs a dependent of the valve lift cross section for gas passage into the injection channel 18 free. The stroke of the valve body 13 results from the equilibrium of forces due to the gas supply pressure and the sum of the spring force and the force corresponding to the pressure on the back of the valve body thirteenth

Der Ventilkörper 13 ist vorzugsweise einseitig, auf der Innen- oder Außenseite geführt, so dass entlang der andern Seite des Ventilkörpers 13 aufgrund einer geeigneten Toleranzabstimmung ein gedrosseltes Überströmen von Gas und damit ein zeitversetzter Druckausgleich zwischen Unter- und Oberseite des Ventilkörpers 13 erreicht wird. Damit ist nicht nur ein schnelles öffnen des Ventils bzw. der Ventileinrichtung 1 erreichbar, sondern es wird sichergestellt, dass sich der Ventilkörper 13 nach Absinken des Gasdrucks in der Gaszufuhr schnell wieder zurück in den Ventilsitz 17 bewegt. Aufgrund der Vorspannung durch das Federelement 16 erfolgt bei ungewollt längerem Beibehalten eines hohen Gasdrucks durch das Überströmen schließlich ein automatisches Schließen des Ventils, da der Druck dann entsprechend auf der Rückseite des Ventilkörpers 13 (hier der Seite des Fe- derelements 16 bzw. in dem ansonsten gasdicht abgeschlossen Rückraum der Ventileinrichtung 1) ansteigt. Damit kann eine mögliche Schädigung der Verbrennungskraftmaschine 101 aufgrund übermäßiger Gaseinblasung weitestgehend ausgeschlossen werden. Die Ventileinrichtung 1 weist ein vorzugsweise zumindest im wesentlichen ringförmiges oder hohles Gehäuse 19 auf, insbesondere so dass sich die Einspritzeinrichtung 5 bzw. Einspritzdüse 103 im Einbauzustand axial hindurch erstrecken kann. The valve body 13 is preferably guided on one side, on the inside or outside, so that along the other side of the valve body 13 due to a suitable tolerance tuning a throttled overflow of gas and thus a time-delayed pressure equalization between bottom and top of the valve body 13 is achieved. This not only a quick opening of the valve or the valve device 1 can be achieved, but it is ensured that the valve body 13 after dropping the gas pressure in the gas supply quickly back into the Valve seat 17 moves. Due to the bias of the spring element 16, an involuntary prolonged maintenance of a high gas pressure by the overflow, an automatic closing of the valve, since the pressure then corresponding to the back of the valve body 13 (here the side of the spring element 16 or in the otherwise gas-tight closed rear chamber of the valve device 1) increases. Thus, a possible damage to the internal combustion engine 101 due to excessive gas injection can be largely excluded. The valve device 1 has a preferably at least substantially annular or hollow housing 19, in particular so that the injection device 5 or injection nozzle 103 can extend axially in the installed state.

Die Ventileinrichtung 1 ist vorzugsweise als von der Einspritzeinrichtung 5 separa- tes bzw. unabhängiges Bauteil ausgebildet und/oder separat bzw. unabhängig davon versorgbar und/oder steuerbar. The valve device 1 is preferably embodied as a separate or independent component from the injection device 5 and / or can be supplied and / or controlled separately or independently thereof.

Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen anhand der weiteren Fig. erläutert, wobei insbesondere nur wesentliche Unterschiede beschrieben werden. Die bisherigen Ausführungen und Erläuterungen gelten daher insbesondere ergänzend oder entsprechend, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist. In the following, further embodiments will be explained with reference to the further FIG., Wherein in particular only essential differences will be described. The previous statements and explanations therefore apply in particular supplementary or corresponding, even if a repeated description is omitted.

In Abänderung der ersten Ausführungsform kann die Gas-Einspritz- bzw. Ventileinrichtung 1 auch gemäß der in Fig. 2b gezeigten zweiten Ausführungsform ausge- bildet sein. Hier öffnet der Ventilkörper 13 in Einblaserichtung bzw. zum Brennraum 9 hin, also entgegengesetzt wie bei der ersten Ausführungsform. In a modification of the first embodiment, the gas injection or valve device 1 can also be embodied according to the second embodiment shown in FIG. 2b. Here, the valve body 13 opens in Einblaserichtung or to the combustion chamber 9, ie opposite as in the first embodiment.

Weiter enden die Einblasekanäle 18 hier im wesentlichen radial und/oder an einer Innenseite der Ventileinrichtung 1. Furthermore, the injection channels 18 terminate here substantially radially and / or on an inner side of the valve device 1.

Aufgrund der hier gewählten Anordnung wird der Schließvorgang stets durch den Druck im Brennraum 9 unterstützt, so dass eine geringere Federvorspannung notwendig ist und auch im 100%igen Dieselbetrieb keine ungewollte Öffnung des Ventils erfolgen kann. Due to the arrangement chosen here, the closing operation is always supported by the pressure in the combustion chamber 9, so that a lower spring preload is necessary and even in 100% diesel operation no unwanted opening of the valve can take place.

Der Ventilkörper 13 ist einseitig, auf der Innen- oder Außenseite geführt, so dass entlang der andern Seite des Ventilkörpers 13 aufgrund einer geeigneten Toleranzabstimmung ein zeitversetzter Druckausgleich zwischen der Oberseite und der mit dem Brennraumdruck beaufschlagten Unterseite des Ventilkörpers 13 erreicht wird. Damit verbleibt das Ventil auch bei hohem Brennraumdruck, wie er während des Verbrennungsvorganges auftritt, in geöffnetem Zustand. Der Vorteil des durch den Brennraumdruck unterstützten Verschließens des Ventils erfordert, dass für das Auslösen einer Gaseinspritzung die Kraft aufgrund des Drucks in der Gaszufuhr stets höher sein muss als die Kraft aufgrund der Summe aus Federkraft und dem zeitlich veränderlichen Brennraumdruck. Andererseits kann durch diese Ausgestaltung der Gas-Einspritzeinrichtung sichergestellt wer- den, dass das Ventil auch bei 100%igem Dieselbetrieb stets in verschlossenen Zustand verbleibt, so dass eine mögliche Schädigung der Verbrennungskraftmaschine 101 aufgrund einer ungewollten Gaseinblasung ausgeschlossen werden kann. The valve body 13 is guided on one side, on the inside or outside, so that along the other side of the valve body 13 due to a suitable tolerance tuning a time-shifted pressure equalization between the top and the achieved with the combustion chamber pressure underside of the valve body 13 is achieved. Thus, the valve remains in the open state even at high combustion chamber pressure, as occurs during the combustion process. The advantage of the closure of the valve assisted by the combustion chamber pressure requires that for the initiation of a gas injection the force due to the pressure in the gas supply must always be higher than the force due to the sum of the spring force and the time-varying combustion chamber pressure. On the other hand, it can be ensured by this configuration of the gas injection device that the valve always remains in the closed state even with 100% diesel operation, so that a possible damage to the internal combustion engine 101 due to an unwanted gas injection can be excluded.

Alternativ oder zusätzlich lässt sich der Vorgang der Gaseinspritzung auch über ei- ne insbesondere zusätzliche, vorzugsweise direkte elektromagnetische Aktuation steuern, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt. Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Ventileinrichtung 1 , ebenso wie Fig. 2a und 2b in einem schematischen Schnitt. Hier weist die Ventileinrichtung 1 vorzugsweise einen Elektromagneten 20 auf. Alternatively or additionally, the process of gas injection can also be controlled via a particularly additional, preferably direct electromagnetic actuation, as shown schematically in FIG. 3. Fig. 3 shows a third embodiment of the valve device 1, as well as Fig. 2a and 2b in a schematic section. Here, the valve device 1 preferably has an electromagnet 20.

Vorzugsweise erfolgt mittels einer Bestromung des Elektromagneten 20 ein Abheben des Ventilkörpers 13 aus dem Ventilsitz 17, so dass Beginn und Ende der Gaseinblasung nicht vom Druckaufbau bzw. Druckniveau in der Gaszufuhr abhängig ist. Auf diese Weise kann die Gaszumessung für die Verbrennungskraftmaschi- ne 101 in engeren Toleranzgrenzen sowohl zeitlich wie auch mengenmäßig erfolgen und/oder kann dynamischen Effekten der Druckwellenausbreitung in der Gaszufuhr entgegengewirkt werden. Da eine für den jeweiligen Betriebspunkt im Kennfeldbereich der Verbrennungskraftmaschine 101 angepasste Druckregelung in der Gaszufuhr aufgrund der Kompressibilität des Mediums nicht Ziel führend ist, kann mittels der elektromagnetischen Steuerung des Ventilkörpers 13 eine Einspritzver- laufsformung durch die Auslösung mehrerer beliebig aufeinanderfolgender Einspritzereignisse vorgenommen werden. Preferably, by means of energization of the electromagnet 20, a lifting of the valve body 13 from the valve seat 17, so that the beginning and end of the gas injection is not dependent on the pressure build-up or pressure level in the gas supply. In this way, the gas metering for the internal combustion engine 101 can take place within narrower tolerance limits, both in terms of time and quantity, and / or the dynamic effects of pressure wave propagation in the gas supply can be counteracted. Since a pressure regulation in the gas supply adapted for the respective operating point in the characteristic field region of the internal combustion engine 101 is not the target because of the compressibility of the medium, an injection curve formation can be carried out by triggering a plurality of successively successive injection events by means of the electromagnetic control of the valve body 13.

Fig. 4 zeigt in einem zu Fig. 1 ähnlichen, schematischen Schnitt eine vierte Ausfüh- rungsform der Ventileinrichtung 1 , die hier vorzugsweise eine funktionale Einheit bzw. einen integrierten Bestandteil des Diesel-Common-Rail-Injektors bzw. der Einspritzeinrichtung 5 bildet. Hier sitzt der Diesel-Common-Rail-Injektor bzw. die Einspritzeinrichtung 5 wie üblich vorzugsweise über eine Dichtscheibe 21 im Zylin- derkopf 4 gespannt, wobei eine erste Einspritzdüsenspannmutter 22 so angepasst ist, dass die Ventileinrichtung 1 mittels einer zweiten Spannmutter 23 darauf oder dagegen befestigt ist. Insbesondere bilden die Ventileinrichtung 1 und die Einspritzeinrichtung 5 bei der vierten Ausführungsform eine Baugruppe oder Bauein- heit und/oder weisen ein gemeinsames Gehäuse auf. FIG. 4 shows, in a schematic section similar to FIG. 1, a fourth embodiment of the valve device 1, which here preferably forms a functional unit or an integrated component of the diesel common rail injector or the injection device 5. Here, as usual, the diesel common rail injector or the injection device 5 preferably sits above a sealing disk 21 in the cylinder. derkopf 4 tensioned, wherein a first injection nozzle clamping nut 22 is adapted so that the valve means 1 is fixed by means of a second clamping nut 23 thereon or against. In particular, in the fourth embodiment, the valve device 1 and the injection device 5 form an assembly or Bauein- unit and / or have a common housing.

Die Ventileinrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform weist vorzugsweise einen in Einblasrichtung bzw. zum Brennraum 9 hin öffnenden Ventilkörper 13 auf, der mittels einem auf der angepassten Dieseleinspritzdüse 3 vorgesehenen Ventil- sitz 17, einen mit dem Gaszulauf 7 bzw. Zufuhrkanal 1 1 in Verbindung stehenden Gasraum 24 gegen den Brennraum 9 verschließt. The valve device 1 according to the fourth embodiment preferably has a valve body 13 which opens in the direction of blowing or toward the combustion chamber 9 and which is seated by means of a valve seat 17 provided on the adapted diesel injection nozzle 3, one communicating with the gas inlet 7 or feed channel 11 Gas space 24 against the combustion chamber 9 closes.

Der Ventilkörper 13 wird vorzugsweise über im vorderen Bereich ausgeführte bzw. gebildete Phasen der Dieseleinspritzdüse 3 zentriert bzw. geführt. Im nicht betätig- ten Zustand wird der Gasraum 24 mittels der Vorspannung des eingesetzten Federelements 16 verschlossen gehalten. Aufgrund des vorzugsweise zum Brennraum 9 hin öffnenden Ventilkörpers 13 wird die Dichtigkeit des Ventils stets durch den Brennraumdruck unterstützt. Hierbei wird das sichere Schließen des Gasventils vorzugsweise dadurch unterstützt, dass der Raum, in dem die Feder 16 ange- ordnet ist, über einen Spalt 25 zwischen Zylinderkopf 4 bzw. Bohrung 102 einerseits und Ventilkörper 13 andererseits mit dem Brennraum 9 in Verbindung steht. The valve body 13 is preferably centered or guided over phases of the diesel injection nozzle 3 made or formed in the front region. In the non-actuated state, the gas space 24 is kept closed by means of the bias of the inserted spring element 16. Due to the valve body 13, which preferably opens toward the combustion chamber 9, the tightness of the valve is always supported by the combustion chamber pressure. Here, the safe closing of the gas valve is preferably supported by the fact that the space in which the spring 16 is arranged, via a gap 25 between the cylinder head 4 and bore 102 on the one hand and valve body 13 on the other hand with the combustion chamber 9 in connection.

Die Betätigung der Gas-Einspritz- bzw. Ventileinrichtung 1 erfolgt über den außerhalb des Zylinderkopfes 4 erzeugten Druckanstieg z.B. aufgrund der Ansteuerung eines Magnetventils, abgehend von einem Gasdruckspeicher, über die Gaszufuhr 7 in den Gasraum 24. Mittels der Dichtscheibe 21 und Dichtungen 8 ist der Gasraum 24 abgegrenzt, so dass eine Gaseinspritzung über den Ventilsitz 17 erfolgt, sobald die wirksame Kraft aufgrund des Drucks im Gasraum 24 höher wird als die resultierende Kraft aufgrund der Vorspannung des Federelements 16 und des Druckes auf der Brennraumseite. The operation of the gas injection or valve device 1 via the pressure generated outside the cylinder head 4, e.g. By means of the sealing disc 21 and seals 8, the gas space 24 is delimited, so that a gas injection via the valve seat 17 takes place as soon as the effective force due to the pressure in the gas space 24 is higher than the resultant force due to the bias of the spring member 16 and the pressure on the combustion chamber side.

Das Gas vom Gasraum 24 insbesondere entlang der Einspritzdüse 3 und/oder innerhalb des vorzugsweise hohl und/oder hülsenartig ausgebildeten Ventilkörpers 13 bis zum geöffneten Ventilsitz 17 strömen, von dem es dann bei geöffneter Venti- leinrichtung 1 bzw. Ventilkörper 13 vorzugsweise direkt in den in Fig. 4 nicht dargestellten Brennraum 9 abgegeben wird bzw. austreten kann. Die vorschlagsgemäße Ventileinrichtung 1 kann erfindungsgemäß nicht nur zusammen mit einer Einspritzeinrichtung 5, sondern vorzugsweise alternativ auch mit einer Zündeinrichtung 105, insbesondere einer Zündkerze, eingesetzt werden, wie in dem schematischen Schnitt gemäß Fig. 5 angedeutet. Hier wird die Ventileinrich- tung 1 also insbesondere in Verbindung mit einem ottomotorischen Brennverfahren verwendet. The gas from the gas space 24, in particular along the injection nozzle 3 and / or inside the preferably hollow and / or sleeve-like valve body 13, flows to the opened valve seat 17, from which it then flows directly into the valve body 13 when the valve device 1 or valve body 13 is open Fig. 4, not shown combustion chamber 9 is discharged or can escape. According to the invention, the proposed valve device 1 can be used not only together with an injection device 5 but preferably also alternatively with an ignition device 105, in particular a spark plug, as indicated in the schematic section according to FIG. 5. Here, the valve device 1 is thus used in particular in conjunction with a gasoline engine combustion process.

Die Ventileinrichtung 1 ist beim Darstellungsbeispiel in Fig. 5 insbesondere entsprechend der dritten Ausführungsform, also wie in Fig. 3 dargestellt, ausgebildet. Jedoch kann die Ventileinrichtung 1 auch gemäß einer anderen Ausführungsform oder in sonstiger Weise aufgebaut sein. The valve device 1 is in the illustrated embodiment in Fig. 5 in particular according to the third embodiment, ie as shown in Fig. 3, formed. However, the valve device 1 may also be constructed according to another embodiment or in any other way.

Des Weiteren kann die Ventileinrichtung 1 wahlweise als Vorsatz-Adapter und/oder als von der Zündeinrichtung 105 separates Bauteil ausgebildet sein. Furthermore, the valve device 1 can optionally be designed as a front-end adapter and / or as a separate component from the ignition device 105.

Alternativ kann die Ventileinrichtung 1 auch mit der Zündeinrichtung 105 fest verbunden sein oder eine funktionale Einheit oder Baugruppe bilden. Bedarfsweise kann die Ventileinrichtung 1 auch ein mit der Zündeinrichtung 105 fest verbundenes oder gemeinsames Gehäuse aufweisen. Alternatively, the valve device 1 may also be firmly connected to the ignition device 105 or form a functional unit or assembly. If necessary, the valve device 1 can also have a housing fixedly connected to the ignition device 105 or common housing.

Beim Darstellungsbeispiel weist die Ventileinrichtung 1 jedoch vorzugsweise ein separates Gehäuse auf und wird insbesondere zusammen mit der Zündeinrichtung 105 in die entsprechende Zylinderkopfbohrung 102 eingebaut und darin verspannt. Vorzugsweise wird entsprechend der in Fig. 1 beschriebenen Anordnung zwischen der Zündeinrichtung 105 bzw. einem davon zu dem Brennraum 9 hin vorragenden Gehäuseteil 26 einerseits und der Bohrung 102 andererseits der Einblaseweg 2 - besonders bevorzugt in Form eines Ringraums - gebildet. Vorzugsweise erstreckt sich die Zündeinrichtung 105 durch die Ventileinrichtung 1 hindurch, hier insbesondere mit dem Gehäuseteil 26. Im vorderen bzw. brenn- raumseitigen Bereich oder Ende des vorzugsweise zylindrischen Gehäuseteils 26 ist dann vorzugsweise eine Anordnung 27 zur Erzeugung eines Zündfunkens angebracht. Grundsätzlich kann eine Funkenzündung oder Plasmazündung erfolgen. In the illustrated example, however, the valve device 1 preferably has a separate housing and is in particular installed together with the ignition device 105 in the corresponding cylinder head bore 102 and clamped therein. Preferably, according to the arrangement described in Fig. 1 between the ignition device 105 and one thereof to the combustion chamber 9 projecting housing part 26 on the one hand and the bore 102 on the other hand, the injection path 2 - particularly preferably in the form of an annulus - formed. The ignition device 105 preferably extends through the valve device 1, here in particular with the housing part 26. In the front or combustion chamber-side region or end of the preferably cylindrical housing part 26, an arrangement 27 for generating a spark is then preferably mounted. In principle, a spark ignition or plasma ignition can take place.

Die Funktionsweise der Gas-Einspritzeinrichtung bzw. Ventileinrichtung 1 ist vorzugsweise identisch zu der in Fig. 1 , Fig.2 oder Fig. 3. beschriebenen Anordnung. Für die Verwendung der vorschlagsmäßigen Gas-Einspritzeinrichtung bzw. Venti- leinrichtung 1 in Verbindung mit einem ottomotorischen Brennverfahren ergibt sich die Möglichkeit der flexiblen Substitution des konventionellen Ottokraftstoffes, so dass nicht nur eine bivalente Betriebsweise möglich wird, sondern darüber hinaus auch hier ein Zweistoffbetrieb realisiert werden kann, um eine für eine hohen Mo- torwirkungsgrad bei niedrigsten Emissionen optimale Kraftstoffeinspritzstrategie für beide Kraftstoffe im Motorbetriebsbereich zu realisieren. Dies ist insbesondere hier möglich, da aufgrund der eingesetzten Funken- oder Plasmazündung anders als beim dieselmotorischen Zweistoffbetrieb die Zündung gänzlich unabhängig vom Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung erfolgt und somit eine vollkommen flexible Ge- mischbildungsstrategie möglich wird. The mode of operation of the gas injection device or valve device 1 is preferably identical to the arrangement described in FIG. 1, FIG. 2 or FIG. 3. For the use of the proposed gas injector or Leinrichtung 1 in conjunction with an Otto engine combustion process, there is the possibility of flexible substitution of conventional gasoline, so that not only a bivalent mode of operation is possible, but also a two-component operation can be realized here to one for a high motor efficiency at the lowest Emissions to realize optimal fuel injection strategy for both fuels in engine operating range. This is possible in particular here because, unlike in diesel engine dual-fuel operation, the ignition takes place completely independently of the time of the fuel injection due to the spark or plasma ignition used and thus a completely flexible mixture-forming strategy becomes possible.

Nachfolgend wird ein vorschlagsgemäßes System 100 zur Zuführung von Kraftstoff bzw. Versorgung mit Kraftstoff zu bzw. mit einer mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschine 101 anhand der schematischen Darstellung gemäß Fig. 6 erläutert. Insbesondere ist hier die Gaseinspritzung mit einer Dieseleinspritzung kombiniert. Für die Gaseinspritzung werden insbesondere die vorschlagsgemäßen Ventileinrichtungen 1 eingesetzt. Hereinafter, a proposed system 100 for supplying fuel or supply of fuel to or with a multi-cylinder internal combustion engine 101 with reference to the schematic representation of FIG. 6 explained. In particular, here the gas injection is combined with a diesel injection. For the gas injection, in particular the proposed valve devices 1 are used.

Das System 100 weist für die Einspritzung von flüssigem Kraftstoff, insbesondere Diesel, vorzugsweise ein Druckspeichersystem 103 auf. Das Druckspeichersystem 103 weist vorzugsweise einen Tank 28 für den flüssigen Kraftstoff, einen Filter 29, eine Hochdruckpumpe 30, einen oft als Common-Rail bezeichneten oder ausgeführten Druckspeicher 31 , ein Druckregelventil 32 und/oder Kraftstoffzuleitungen 33 zu den Injektoren bzw. Einspritzeinrichtungen 5 auf. The system 100 preferably has an accumulator system 103 for the injection of liquid fuel, in particular diesel. The accumulator system 103 preferably has a tank 28 for the liquid fuel, a filter 29, a high-pressure pump 30, often referred to as a common rail pressure accumulator 31 or 31, a pressure control valve 32 and / or fuel supply lines 33 to the injectors or injectors 5.

Die Hochdruckpumpe 30 bringt den Kraftstoff im Druckspeicher 31 auf einen gewünschten, hohen Druck. Der unter Druck stehende Kraftstoff wird dann über die Kraftstoffzuleitungen 33 den Einspritzeinrichtungen 5 zugeführt. Die Kraftstoffzuleitungen 33 bilden also insbesondere den Dieselzulauf 6. The high-pressure pump 30 brings the fuel in the accumulator 31 to a desired, high pressure. The pressurized fuel is then supplied via the fuel supply lines 33 to the injectors 5. The fuel supply lines 33 thus form in particular the diesel feed 6.

Die Steuerung der Dieseleinspritzung bzw. des Druckspeichersystems 103 ist nicht dargestellt. In Fig. 6 ist lediglich das Druckregelventil 32 gezeigt, das einer Regelung des Kraftstoffdrucks im Druckspeicher 31 und damit einer Regelung des Drucks des den Einspritzeinrichtungen 5 zugeführten Kraftstoffs dient. The control of the diesel injection or accumulator system 103 is not shown. In Fig. 6, only the pressure control valve 32 is shown, which serves to control the fuel pressure in the pressure accumulator 31 and thus a control of the pressure of the injectors 5 supplied fuel.

Die Versorgung der Ventileinrichtungen 1 mit dem gasförmigen Kraftstoffs bzw. Gas erfolgt vorzugsweise über ein Gasspeichersystem 104, das dem Druckspeichersystem 103 insbesondere im Aufbau ähnlich ist. Beim Darstellungsbeispiel weist das Gasspeichersystem 104 vorzugsweise einen Gastank 34, einen Verdichter 35, einen Gasspeicher bzw. Gasdruckakkumulator 36 und/oder ein Gasdruckbegrenzungs bzw. -regelventil 37 auf. Die Zufuhr von unter hohem Druck stehendem Gas aus dem Gasspeicher 36 zu den Ventileinrichtungen 1 erfolgt vorzugsweise über Ventile 38 und Zuleitungen 39, insbesondere separat für jeden Zylinder bzw. jede Ventileinrichtung 1. Die Zuleitungen 39 bilden insbesondere den Gaszulauf 7 und/oder sind an entsprechende Zuführkanäle 1 1 zu den Ventileinrichtungen 1 angeschlossen bzw. beinhalten diese. The supply of the valve devices 1 with the gaseous fuel or gas preferably takes place via a gas storage system 104, which is similar to the accumulator system 103, especially in construction. In the illustrated example, the gas storage system 104 preferably includes a gas tank 34, a compressor 35, a gas storage or gas pressure accumulator 36, and / or a gas pressure limiting valve 37. The supply of gas under high pressure from the gas reservoir 36 to the valve devices 1 preferably takes place via valves 38 and supply lines 39, in particular separately for each cylinder or valve device 1. The supply lines 39 in particular form the gas inlet 7 and / or are at corresponding Feed channels 1 1 connected to the valve devices 1 or include these.

Die Ventile 38 sind vorzugsweise elektromagnetisch betätigt bzw. als Magnetventile ausgeführt. The valves 38 are preferably actuated electromagnetically or designed as solenoid valves.

Vorzugsweise erfolgt eine betriebspunktabhängige Regelung der Gaszufuhr bzw. der Auslösung der Gaszufuhr durch zylinderselektive Betätigung oder Bestromung der Ventile 38. Die Ventile 38 öffnen dann je nach Betätigung, so dass in Abhängigkeit von Druck und Druckanstieg des gasförmigen Kraftstoffs die zugeordnete Ventileinrichtung 1 öffnet und die Gaseinblasung erfolgt. Nach dem Ende der Bestromung des entsprechenden Ventils 38 bzw. nach Schließen des Ventils 38 sinkt der Druck im Gaszulauf 7 ab, so dass die angeschlossene Ventileinrichtung 1 auch wieder schließt. Damit endet dann die Gaseinblasung bzw. Einleitung in den entsprechenden Zylinder bzw. Brennraum 9 der Verbrennungskraftmaschine 101. Preferably, an operating point-dependent control of the gas supply or the triggering of the gas supply by cylinder-selective actuation or energization of the valves 38. The valves 38 then open depending on the operation, so that in dependence on pressure and pressure increase of the gaseous fuel, the associated valve device 1 opens and the gas injection he follows. After the end of the energization of the corresponding valve 38 or after closing the valve 38, the pressure in the gas inlet 7 decreases, so that the connected valve device 1 also closes again. This then ends the gas injection or introduction into the corresponding cylinder or combustion chamber 9 of the internal combustion engine 101.

Zur gewünschten Steuerung bzw. Regelung weist das System 100 bzw. das Gasspeichersystem 104 vorzugsweise eine Steuereinrichtung 41 auf, die insbesondere den Verdichter 35, das Regelventil 37 und/oder die Ventile 38 steuert bzw. regelt, wie in Fig. 6 schematisch angedeutet. For the desired control or regulation, the system 100 or the gas storage system 104 preferably has a control device 41, which in particular controls or regulates the compressor 35, the control valve 37 and / or the valves 38, as indicated schematically in FIG.

Die Betriebsweise des Hochdruck-Gasverdichters 35 ist vorzugsweise ausgelegt auf die Bereitstellung eines konstant hohen Gasdruckes auf der Ausgangsseite, bei gleichzeitig variablem Tankdruckniveau. Aus Gründen der Energieeffizienz sollte der Hochdruck-Gasverdichter 35 vorzugsweise in der Menge regelbar sein bzw. abhängig von der Gestaltung des Gasdruckakkumulators 36 zu- und abschaltbar sein. Mit Hilfe der vorzugsweise elektronischen Regelung bzw. Steuerung 41 zur Gaseinspritzung kann die Verbrennungskraftmaschine 101 mit der für jeden Betriebspunkt zum richtigen Zeitpunkt optimalen Gaseinspritzmenge versorgt werden, die insbesondere durch Kommunikation mit weiteren Regel- bzw. Steuereinrichtung 40 (siehe Fig. 7) für den dieselmotorischen Betrieb abgestimmt wird. The operation of the high-pressure gas compressor 35 is preferably designed to provide a constantly high gas pressure on the outlet side, with a simultaneously variable tank pressure level. For reasons of energy efficiency, the high-pressure gas compressor 35 should preferably be adjustable in quantity or, depending on the configuration of the gas pressure accumulator 36, be switched on and off. With the aid of the preferably electronic control 41 for gas injection, the internal combustion engine 101 can be supplied with the optimum gas injection quantity for each operating point at the right time, which is tuned in particular by communication with further control or control device 40 (see FIG. 7) for the diesel engine operation.

Die vorschlagsmäßige Gesamtkonzeption bzw. das vorschlagsgemäße System 100 bzw. die bevorzugte Steuerung / Regelung wird anhand der schematischen Darstellung gemäß Fig. 7 erläutert. Insbesondere sind das vorschlagsgemäße System 100 und das vorschlagsgemäße Verfahren bzw. die vorschlagsgemäße Verwendung, insbesondere der vorschlagsgemäßen Ventileinrichtung 1 , vorzugsweise sowohl für den ausschließlichen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 101 mit flüssigem Kraftstoff wie auch für die Anforderungen für den Betrieb mit gasförmigem Kraftstoff bzw. Gas, besonders bevorzugt unter Verwendung einer optimierten Diesel-Piloteinspritzung mittels der vorschlagsgemäßen Einspritzanordnungen, jeweils insbesondere bestehend aus einer Ventileinrichtung 1 und einer Einspritzeinrichtung 5, wie insbesondere in Fig. 1 gezeigt, ausgelegt. The proposed overall concept or the proposed system 100 or the preferred control / regulation will be explained with reference to the schematic representation of FIG. 7. In particular, the proposed system 100 and the proposed method and the proposed use, in particular the proposed valve device 1, preferably both for the exclusive operation of the internal combustion engine 101 with liquid fuel as well as for the requirements for operation with gaseous fuel or gas, especially preferably using an optimized diesel pilot injection means of the proposed injection arrangements, in each case in particular consisting of a valve device 1 and an injection device 5, as shown in particular in Fig. 1, designed.

Das System 100 bzw. Druckspeichersystem 103 weist vorzugsweise eine (erste) Steuereinrichtung 40 (üblicherweise auch als Motorregeleinrichtung bzw. ECU oder Steuergerät bezeichnet) zur Steuerung bzw. Regelung der Dieseleinspritzung bzw. des Dieselbetriebs, insbesondere des ausschließlichen Dieselbetriebs, auf. The system 100 or pressure accumulator system 103 preferably has a (first) control device 40 (usually also referred to as engine control device or ECU or control device) for controlling the diesel injection or the diesel operation, in particular the exclusive diesel operation on.

Die Steuereinrichtung 40 hat insbesondere die Funktion sowohl der kennfeldge- steuerten Zumessung der Dieseleinspritzmenge für den Motor wie auch der Kommunikation mit sonstigen Steuergerätschaften des Fahrzeuges, z.B. für die Regelung eines Abgasnachbehandlungssystems, bzw. einem Fahrzeugsteuergerät. Die- se Funktionalitäten können ggf. als integrierte Bestandteile eines einzigen Steuergerätes im Fahrzeug vorhanden sein. Als Steuersystem vorzugsweise auf gleicher Ebene der Steuerungshierarchie ist vorzugsweise die (zweite oder zusätzliche) Steuereinrichtung 41 für den Zweistoffbetrieb bzw. Diesel-Gasbetrieb vorgesehen, so dass ein Umschalten von der Diesel-Betriebsart (erster Modus) auf die Diesel- Gas-Betriebsart (zweiter Modus) möglich ist, ohne in den Funktionalitäten Kompromisse zulassen zu müssen, die der Effizienz des Brennverfahrens hinsichtlich Leistung, Verbrauch und Emissionen abträglich seien können. Aufgrund der gänzlich geänderten Anforderungen an die Dieseleinspritzung in der Zweistoff- Betriebsart nicht nur bezogen auf die einzuspritzende Dieselkraftstoffmenge, son- dem auch hinsichtlich Einspritzzeitpunkt, -druck und insbesondere der Einspritzver- laufsformung mit mehreren Ereignissen der Vor-, Haupt- bzw. Nacheinspritzung während des Arbeitszyklus, ist eine unabhängige Bedatung für die Dieseleinspritzung für optimale Bedingungen bei Zweistoffbetrieb vorzusehen. Die Umschaltung zwischen den beiden Betriebsarten bzw. Modi erfolgt vorzugsweise automatisch, insbesondere auch in Abhängigkeit vom Füllungsgrad des Gastanks 34, durch ein übergeordnete Fahrzeugsteuergerät. The control device 40 has, in particular, the function of both the map-controlled metering of the diesel injection quantity for the engine and the communication with other control devices of the vehicle, eg for the control of an exhaust aftertreatment system, or a vehicle control device. These functionalities may possibly be present as integrated components of a single control unit in the vehicle. As a control system, preferably at the same level of the control hierarchy, the (second or additional) control device 41 is preferably provided for the dual-fuel operation or diesel-gas operation, so that switching from the diesel operating mode (first mode) to the diesel-gas operating mode (second Mode) is possible without having to compromise in the functionalities that can be detrimental to the efficiency of the combustion process in terms of performance, consumption and emissions. Due to the completely changed demands on the diesel injection in the two-fuel operating mode not only with respect to the amount of diesel fuel to be injected, but also with regard to injection timing, pressure and in particular the Einspritzverlaufsformung with multiple events of the pre-, main or post-injection during the Duty cycle, an independent diesel injection rating shall be provided for optimal conditions in dual-fuel operation. The switching between the two operating modes or modes is preferably carried out automatically, in particular depending on the degree of filling of the gas tank 34, by a higher-level vehicle control unit.

Mittels schneller Kommunikationsleitungen zwischen den Steuereinrichtungen kann das zweite Diesel-Gas-Steuergerät bzw. die zweite Steuereinrichtung 41 vorzugsweise auf die übrigen Sensordaten zur aktualisierten Beschreibung oder Erfassung des Betriebszustandes der Verbrennungskraftmaschine 101 zurückgreifen. Ebenso lassen sich somit notwendige Daten der Diagnose während des Zweistoffbetriebs an übergeordnete Steuergeräte kommunizieren. Das Diesel-Gas- Steuergerät bzw. die zweite Steuereinrichtung 41 hat vorzugsweise nicht nur die Aufgabe, kennfeldabhängig die Diesel- und Gaskraftstoffmengen zu regeln, sondern auch die Regelung oder Steuerung der Gasaufbereitung bzw. des Gasspei- chersystems 104 sicherzustellen. Der Gaskraftstoff kann dabei entweder gasförmig oder in flüssiger Form im Gastank 34 vorliegen. Davon abhängig erfordert die Gasaufbereitung im Falle der Hochdruck-Speicherung des gasförmigen Kraftstoffes einen geregelten Verdichterbetrieb, um der Gaseinspritz- bzw. Ventileinrichtung 1 den Kraftstoff mit einem entsprechenden Druckniveau zur Verfügung stellen zu können. Liegt der Gaskraftstoff tiefkalt unter Niederdruckbedingungen im Gastank 34 vor, ist vorzugsweise eine geregelte kryogene Förderpumpe in Verbindung mit einer Verdampfereinheit einzusetzen, um eine adäquate Druckerhöhung für den Betrieb der Gaseinspritz- bzw. Ventileinrichtung 1 zu erzielen. Die Regelung der Gasaufbereitung kann hierbei auch auf untergeordneter Hierarchieebene in ei- nem separaten Steuergerät erfolgen, welches dann aufgrund der Vorgaben aus dem Diesel-Gas-Steuergerät bzw. der zweiten Steuereinrichtung 41 operiert. Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Gerätehierarchie besteht unter anderem darin, dass sich in gewissem Rahmen eine Redundanz der Regelgerätschaften realisieren lässt, die den Fahrzeugbetrieb sicherstellt. Tritt ein Schaden beispiels- weise an dem Diesel-Gas-Steuergerät bzw. der zweiten Steuereinrichtung 41 auf, kann das Fahrzeug vollwertig im Dieselbetrieb eingesetzt werden. Sollte ein Schaden am Diesel-Steuergerät bzw. der ersten Steuereinrichtung 40 auftreten, gilt das in gleicher Weise auch für den Zweistoffbetrieb. Bei entsprechender Kapazität des Diesel-Gas-Steuergerätes bzw. der zweiten Steuereinrichtung 41 lässt sich dann auch noch ein ausschließlicher Dieselbetrieb mit voller Motorleistung sicherstellen, bei dem dann ggf. Kompromisse im Bereich der Steuerung der Abgasnachbehandlung zuzulassen sind. Fig. 8 zeigt in einer schematischen Darstellung ein vorschlagsgemäßes System 100 mit einer Verbrennungskraftmaschine 101 und mit vorschlagsmäßigem Abgasnachbehandlungssystem 106, das sowohl den Anforderungen für den ausschließlichen Dieselbetrieb wie auch denen für den Zweistoffbetrieb Rechnung trägt. Heute bei Diesel-Nutzfahrzeugmotoren SCR-Systeme und/oder Dieselpartikelfiltersysteme (DPF) zum Einsatz. Vor dem Hintergrund der weitergehenden Limitierung der Schadstoffemissionen werden zusätzliche Systeme vorgesehen, die hohe Konvertierungsraten im Katalysatorsystem auch unter Betriebsbedingungen mit niedrigen Abgastemperaturen auch während der Warmlaufphase ermöglichen. By means of fast communication lines between the control devices, the second diesel-gas control device or the second control device 41 can preferably resort to the remaining sensor data for the updated description or detection of the operating state of the internal combustion engine 101. Likewise, necessary data of the diagnosis during dual-mode operation can be communicated to higher-level control devices. The diesel-gas control unit or the second control device 41 preferably not only has the task of regulating the diesel and gaseous fuel quantities as a function of the map, but also ensuring the regulation or control of the gas treatment or of the gas storage system 104. The gaseous fuel can be either gaseous or in liquid form in the gas tank 34. Depending on this, in the case of the high-pressure storage of the gaseous fuel, the gas treatment requires a regulated compressor operation in order to be able to provide the fuel with a corresponding pressure level to the gas injection or valve device 1. If the gas fuel is cryogenic under low pressure conditions in the gas tank 34, it is preferable to use a controlled cryogenic feed pump in conjunction with an evaporator unit in order to achieve an adequate pressure increase for the operation of the gas injection or valve device 1. The regulation of the gas treatment can also take place on a subordinate hierarchical level in a separate control unit, which then operates on the basis of the specifications from the diesel-gas control unit or the second control unit 41. One major advantage of the device hierarchy described is, inter alia, that a certain degree of redundancy of the control devices can be realized, which ensures vehicle operation. If a damage occurs, for example, to the diesel-gas control unit or the second control device 41, the vehicle can be used fully in diesel operation. If a damage to the diesel control unit or the first control device 40 occur, this also applies to the dual-fuel operation in the same way. With an appropriate capacity of the diesel-gas control unit or the second control device 41, an exclusive diesel operation with full engine power can then also be ensured, in which case any compromises in the area of control of the exhaust-gas aftertreatment may then be permitted. 8 shows a schematic representation of a proposed system 100 with an internal combustion engine 101 and with a proposed exhaust aftertreatment system 106, which takes into account both the requirements for exclusive diesel operation and those for dual-fuel operation. Today diesel engine engines use SCR systems and / or diesel particulate filter systems (DPF). Against the background of the further limitation of pollutant emissions, additional systems are provided which enable high conversion rates in the catalyst system even under operating conditions with low exhaust gas temperatures, even during the warm-up phase.

Das System 100 bzw. die Verbrennungskraftmaschine 101 weist vorzugsweise einen Abgasturbolader 42 auf. The system 100 or the internal combustion engine 101 preferably has an exhaust gas turbocharger 42.

Das Abgasbehandlungssystem 106 weist vorzugsweise einen Dieselpartikelfilter 107 mit vorgeschalteter Drosselklappe 108 auf. Der Dieselpartikelfilter 107 ist vorzugsweise zur selektiven katalytischen Reduktion bzw. zur Reduktion von Stickoxiden im Abgas ausgebildet. Die chemische Reaktion ist selektiv, dass heißt, es werden bevorzugt die Stickoxide reduziert. Hierzu wird insbesondere Ammoniak eingesetzt, das dem Abgas bedarfsweise zugemischt wird. The exhaust treatment system 106 preferably includes a diesel particulate filter 107 with the throttle 108 upstream. The diesel particulate filter 107 is preferably designed for the selective catalytic reduction or reduction of nitrogen oxides in the exhaust gas. The chemical reaction is selective, that is to say that the nitrogen oxides are preferably reduced. For this purpose, in particular ammonia is used, which is added to the exhaust gas as needed.

Das Abgasbehandlungssystem 106 weist vorzugsweise stromauf der Drosselklappe 108 eine Abzweigung zur Abzweigung eines Teilstroms T von dem Hauptabgasstrom A auf. Dem abgezweigten Teilstrom T wird vorzugsweise Kraftstoff zugesetzt. Dies erfolgt insbesondere durch eine Kraftstoffeindüsung 109, die beispiels- weise von dem Tank 28 mit Kraftstoff versorgbar ist. Der Teilstrom T wird nach der Kraftstoffeindüsung 109 dann vorzugsweise einem insbesondere elektrisch beheizten Katalysator 1 10 des Abgasnachbehandlungssystems 106 zugeleitet und anschließend wieder dem Abgasstrom stromauf des Dieselpartikelfilters 107 zugeführt. Über die Drosselklappe 108 ist dementsprechend der über den Katalysator 1 10 geleitete Teilstrom T steuerbar. The exhaust treatment system 106 preferably has upstream of the throttle valve 108 a branch for branching a partial flow T of the main exhaust stream A. The diverted partial flow T is preferably added fuel. This is done in particular by a fuel injection 109, which can be supplied with fuel, for example, from the tank 28. The partial flow T is then fed to the fuel injection 109 then preferably a particular electrically heated catalyst 1 10 of the exhaust aftertreatment system 106 and then fed back to the exhaust stream upstream of the diesel particulate filter 107. Accordingly, via the throttle valve 108, the partial flow T guided via the catalyst 110 can be controlled.

Das System 00 bzw. das Abgasnachbehandlungssystem 106 weist vorzugsweise eine (eigene) Steuereinrichtung 1 1 1 zur Regelung bzw. Steuerung des Abgasbehandlungssystems 106 insbesondere der Drosselklappe 108, der Kraftstoffein- düsung 109 und der elektrischen Heizung des Katalysators 110 auf. Bei der Steuereinrichtung 1 1 1 handelt es sich insbesondere um eine geeignete Regeleinrichtung bzw. ein entsprechendes Steuergerät oder der gleichen. Insbesondere wird, wie in Fig. 8 dargestellt, vorzugsweise in einer Bypass- Konfiguration mittels der Drosselklappe 108 der Teilabgasstrom Tm_A2 vom gesamten Abgasstrom A abgezweigt und durch den kleineren Katalysator 1 10 vorzugsweise mit der Möglichkeit einer elektrischen Vorwärmung geleitet. In Verbindung mit der zusätzlichen Eindüsung 109 von Kraftstoff lässt sich dann die Katalysatoraktivität derart erhöhen, dass bei Rückführung des Teilabgasstroms Tm_A2 in den Hauptabgasstrom A eine für hohe Gesamtkonvertierungsraten hinreichende Temperatur Temp vor Katalysatoreintritt T_AvK sichergestellt werden kann. Mit dieser Temperatur Temp als Führungsgröße passt die Steuereinrichtung 1 11 den By- passstrom T und die Kraftstoffeindüsung 109 den jeweiligen Betriebsbedingungen der Verbrennungskraftmaschine 101 an. Für den Zweistoffbetrieb ist diese bevorzugte Anordnung oder Verwertung besonders vorteilhaft, um das Temperaturniveau für eine möglichst vollständige Umsetzung von unverbranntem Gaskraftstoff im Abgas zu erzielen. In der Ausführung eines solchen Systems 100, 106 lässt sich dann z.B. bei Erdgasbetrieb die für eine ausreichende Methankonvertierung notwendige hohe Edelmetallbeschichtung im Hauptkatalysatorsystem begrenzen und ggf. kann auch gänzlich auf eine methanselektive Beschichtung verzichtet werden. The system 00 or the exhaust gas aftertreatment system 106 preferably has a (separate) control device 1 1 1 for controlling or controlling the exhaust gas treatment system 106, in particular the throttle valve 108, the fuel injection 109 and the electric heater of the catalytic converter 110. In the control device 1 1 1 is in particular a suitable control device or a corresponding control device or the like. In particular, as shown in Fig. 8, preferably in a bypass configuration by means of the throttle valve 108 of the partial exhaust gas flow Tm _A 2 branched off from the entire exhaust stream A and preferably passed through the smaller catalyst 1 10 with the possibility of electrical preheating. In conjunction with the additional injection 109 of fuel, the catalyst activity can then be increased such that when the partial exhaust gas flow Tm _{A2 is returned} to the main exhaust gas flow A, a temperature Temp that is sufficient for high overall _{conversion rates upstream of the} catalyst _inlet T _AvK can be ensured. With this temperature Temp as a reference variable, the control device 11 adjusts the bypass flow T and the fuel injection 109 to the respective operating conditions of the internal combustion engine 101. For the two-component operation, this preferred arrangement or utilization is particularly advantageous in order to achieve the temperature level for as complete as possible conversion of unburned gas fuel in the exhaust gas. In the execution of such a system 100, 106, for example, in the case of natural gas operation, the high noble metal coating necessary for sufficient methane conversion can be limited in the main catalyst system and, if necessary, a methane-selective coating can be entirely dispensed with.

Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Ventileinrichtung 30 Hochdruckpumpe 1 valve device 30 high-pressure pump

2 Einblaseweg 31 Druckspeicher 2 injection path 31 pressure accumulator

3 Einspritzdüse 32 Druckregelventil 3 Injector 32 Pressure control valve

4 Zylinderkopf 35 33 Kraftstoffzuleitung 4 Cylinder head 35 33 Fuel supply line

5 Einspritzeinrichtung 34 Gastank 5 Injection device 34 gas tank

6 Dieselzulauf 35 Verdichter 6 diesel feed 35 compressors

7 Gaszulauf 36 Gasspeicher 7 Gas inlet 36 Gas storage

8 Dichtung 37 Regelventil 8 seal 37 control valve

9 Brennraum 40 38 Ventil 9 combustion chamber 40 38 valve

10 Kolben 39 Zuleitung 10 pistons 39 supply line

11 Zufuhrkanal 40 erste Steuereinrichtung 11 supply channel 40 first control device

12 Ringnut 41 zweite Steuereinrichtung12 annular groove 41 second control device

13 Ventilkörper 42 Turbolader 13 valve body 42 turbocharger

14 Durchtrittskanal 45 14 passage 45

15 Durchtrittsquerschnitt 15 passage cross section

16 Federelement 16 spring element

17 Ventilsitz 17 valve seat

18 Einblasekanal 100 System 18 injection channel 100 system

19 Gehäuse 50 101 Verbrennungskraftmaschine 19 housing 50 101 internal combustion engine

20 Elektromagnet 102 Bohrung 20 electromagnet 102 bore

21 Dichtscheibe 103 Druckspeichersystem 21 Sealing disk 103 Pressure accumulator system

22 erste Spannmutter 104 Gasspeichersystem 22 first clamping nut 104 gas storage system

23 zweite Spannmutter 105 Zündeinrichtung 23 second clamping nut 105 ignition device

24 Gasraum 55 106 Abgasbehandlungssystem 24 gas space 55 106 exhaust gas treatment system

25 Spalt 107 Partikelfilter 25 gap 107 particle filter

26 Gehäuseteil 108 Drosselklappe 26 housing part 108 throttle

27 Anordnung 109 Kraftstoffeindüsung 27 Arrangement 109 fuel injection

28 Tank 1 10 Katalysator 28 tank 1 10 catalyst

29 Filter 60 1 1 1 Steuereinrichtung 29 Filter 60 1 1 1 Control device

Claims

Patentansprüche: claims:

1. Ventileinrichtung (1) zur Einblasung von gasförmigem Kraftstoff in den Brennraum (9) einer Verbrennungskraftmaschine (101 ), mit einem bewegbaren Ventil- körper (13) zum Öffnen und Schließen mindestens einer Einblasöffnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (1 ) ein ringförmiges Gehäuse (19) zur Aufnahme einer Einspritz- oder Zündeinrichtung (5, 105) aufweist, und/oder dass der Ventilkörper (13) ringförmig ausgebildet ist. 1. Valve device (1) for injecting gaseous fuel into the combustion chamber (9) of an internal combustion engine (101), with a movable valve body (13) for opening and closing at least one injection opening, characterized in that the valve device (1) a annular housing (19) for receiving an injection or ignition device (5, 105), and / or that the valve body (13) is annular.

2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Venti- leinrichtung (1 ) derart ausgebildet ist, dass der Ventilkörper (13) selbsttätig durch den Druck des zugeführten Kraftstoffes öffnet. 2. Valve device according to claim 1, characterized in that the valve leinrichtung (1) is designed such that the valve body (13) opens automatically by the pressure of the supplied fuel.

3. Ventileinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das öffnen in oder entgegen der Einblaserichtung erfolgt. 3. Valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the opening takes place in or against the Einblaserichtung.

4. Ventileinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (1 ) eine federbelastete Stelleinrichtung, insbesondere ein Federelement (16), zum Schließen bzw. öffnen aufweist. 4. Valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve device (1) has a spring-loaded actuating device, in particular a spring element (16), for closing or opening.

5. Ventileinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (1 ) als Sitzventil oder als Plattenventil ausgeführt ist. 5. Valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve device (1) is designed as a seat valve or as a plate valve.

6. Ventileinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Öffnungsgrad bzw. Hub des Ventilkörpers (13) insbesondere zur Steuerung der Einblasemenge und/oder Formung des Einblaseverlaufs nicht begrenzt ist. 6. Valve device according to one of the preceding claims, character- ized in that the opening degree or stroke of the valve body (13) in particular for controlling the injection quantity and / or shaping of the Einblaseverlaufs is not limited.

7. Ventileinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (1 ) derart ausgebildet ist, dass die Formung des Einblaseverlaufs in Abhängigkeit vom Druckaufbau des zugeführten Kraftstoffs erfolgt. 7. Valve device according to one of the preceding claims, character- ized in that the valve device (1) is designed such that the formation of the Einblaseverlaufs takes place in dependence on the pressure build-up of the supplied fuel.

8. Ventileinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Bewegung des Ventilkörpers (13) mittels zeitlich veränderlicher Druckunterschiede zwischen Ober- und Unterseite des Ventilkörpers (13) durch Anpassung von Maßtoleranzen zwischen Ventilkörper (13) und dessen Führung in der Ventileinrichtung (1 ) steuerbar ist. 8. Valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the speed of movement of the valve body (13) by means of time-varying pressure differences between the top and bottom of the valve body (13) by adjusting dimensional tolerances between the valve body (13) and its guide in the Valve device (1) is controllable.

9. Ventileinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zeitlich veränderliche Druckunterschiede zwischen Ober- und Unterseite des Ventilkörpers (9) durch kalibrierte Drosselbohrungen steuerbar sind. 9. Valve device according to one of the preceding claims, characterized in that time-varying pressure differences between the top and bottom of the valve body (9) are controlled by calibrated throttle bores.

10. System (100) zur Zuführung von Kraftstoff in den Brennraum (9) einer Verbrennungskraftmaschine (101 ), mit einer Ventileinrichtung (1 ) zur Einblasung von gasförmigem Kraftstoff in den Brennraum (9), und mit einer Einspritzeinrichtung (5) zur Einspritzung von flüssigem, vorzugsweise selbstzündungsfähigem Kraftstoff in den Brennraum (9) oder einer Zündeinrichtung (105) zum Zünden eines Kraftstoffluftgemisches in dem Brennraum (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (1 ) ein von der Einspritz- oder Zündeinrichtung (5, 105) separates Gehäuse (19) aufweist und brennraumseitig an der Einspritz- bzw. Zün- deinrichtung (5, 105) angeordnet ist, dass sich die Einspritz- bzw. Zündeinrichtung (5, 105) durch eine Bohrung (102) in einem Zylinderkopf (4) der Verbrennungskraftmaschine (101 ) zu dem Brennraum (9) erstreckt, wobei mindestens ein Einblasweg (2) für den gasförmigen Kraftstoff in einem Ringbereich zwischen der Bohrung (102) und der Einspritz- bzw. Zündeinrichtung (5, 105) oder seitlich neben der Einspritz- bzw. Zündeinrichtung (5, 105) gebildet ist, und/oder dass die Ventileinrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche aus- gebildet ist. 10. system (100) for supplying fuel into the combustion chamber (9) of an internal combustion engine (101), with a valve device (1) for injecting gaseous fuel into the combustion chamber (9), and with an injection device (5) for the injection of liquid, preferably auto-ignitable fuel in the combustion chamber (9) or an ignition device (105) for igniting a fuel air mixture in the combustion chamber (9), characterized in that the valve device (1) of the injection or ignition device (5, 105) separate Housing (19) and the combustion chamber side of the injection or ignition direction (5, 105) is arranged, that the injection or ignition device (5, 105) through a bore (102) in a cylinder head (4) of the Internal combustion engine (101) to the combustion chamber (9), wherein at least one blowing path (2) for the gaseous fuel in an annular region between the bore (102) and the injection or ignition direction (5, 105) or laterally next to the injection or ignition device (5, 105) is formed, and / or that the valve device (1) is formed according to one of the preceding claims.

1 1. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (1) entweder als separate Einheit oder integriert als eine Einheit mit der Einspritzeinrichtung bzw. Zündeinrichtung (5, 105) ausgebildet ist. 1 1. A system according to claim 10, characterized in that the valve device (1) either as a separate unit or integrated as a unit with the injection device or ignition device (5, 105) is formed.

12. System nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als gasförmiger Kraftstoff Erdgas, Methan, Propan, Butan oder Wasserstoff eingesetzt wird und/oder als flüssiger Kraftstoff Dieselkraftstoff oder Di-Methyl-Äther eingesetzt wird. 12. System according to claim 10 or 1 1, characterized in that as gaseous fuel natural gas, methane, propane, butane or hydrogen is used and / or used as a liquid fuel diesel fuel or di-methyl ether.

13. System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (1 ) und die Einspritzeinrichtung (5) koaxial oder parallel verschoben zueinander angeordnet sind. 13. System according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the valve device (1) and the injection device (5) are arranged coaxially or parallel to each other.

14. System nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das System (100) derart ausgebildet ist, dass in Verbindung mit einer elektronischen Steuerung oder Regelung die Einblasung von gasförmigem Kraftstoff in den Brennraum (9) sowohl vor dem Auslösen der Zündung des Kraftstoff- Luftgemisches wie auch die Verbrennung gänzlich oder teilweise überlagernd erfolgen kann. 14. System according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the system (100) is designed such that in connection with an electronic control or regulation, the injection of gaseous fuel into the combustion chamber (9) both before the ignition the fuel-air mixture as well as the combustion can take place completely or partially superimposed.

15. System nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Einblasweg (2) derart gestaltet ist, dass eine Kühlung der Einspritzeinrichtung (5) für den flüssigen Kraftstoff mittels der lokalen Abkühlung aufgrund der Expansion des gasförmigen Kraftstoffs nach Durchströmen der Ventileinrichtung (1 ) erfolgt. 15. System according to one of claims 10 to 14, characterized in that the Einblasweg (2) is designed such that a cooling of the injector (5) for the liquid fuel by means of the local cooling due to the expansion of the gaseous fuel after flowing through the valve means (1).

16. System nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckniveau für die Versorgung der Ventileinrichtung (1) mit gasförmigem Kraftstoff während des Einspritzvorgangs variabel oder konstant ist. 16. System according to any one of claims 10 to 15, characterized in that the pressure level for the supply of the valve means (1) with gaseous fuel during the injection process is variable or constant.

17. System nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass über die Steuerung des Druckverlaufs des der Ventileinrichtung (1 ) zugeführten gasförmigen Kraftstoffs die Ventileinrichtung (1 ) zeitlich flexibel einmal oder mehr- mals pro Arbeitstakt offenbar ist. 17. System according to any one of claims 10 to 16, characterized in that on the control of the pressure curve of the valve device (1) supplied gaseous fuel, the valve means (1) is time flexible once or several times per stroke is obvious.

18. System nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (13) mittels eines elektromagnetischen oder piezo-elektrischen Ak- tuators ein- oder mehrfach bewegbar ist. 18. System according to any one of claims 10 to 17, characterized in that the valve body (13) by means of an electromagnetic or piezo-electric actuator tuators one or more times is movable.

19. Ventileinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zufuhrkanal (1 1 ) in dem Zylinderkopf (4) für die Zuleitung von gasförmigem Kraftstoff zur Ventileinrichtung (1 ) vorgesehen ist. 19. Valve device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one supply channel (1 1) in the cylinder head (4) for the supply of gaseous fuel to the valve device (1) is provided.

20. Verwendung einer Ventileinrichtung (1 ) zur Einblasung von gasförmigem Kraftstoff in den Brennraum (9) einer Verbrennungskraftmaschine (101) und einer Einspritzeinrichtung (5) zur Einspritzung von flüssigem, vorzugsweise selbstzün- dungsfähigem Kraftstoff in den Brennraum (9), 20. Use of a valve device (1) for injecting gaseous fuel into the combustion chamber (9) of an internal combustion engine (101) and an injection device (5) for injecting liquid, preferably self-ignitable fuel into the combustion chamber (9),

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass der gasförmige Kraftstoff außen entlang eines Gehäuses oder einer Einspritz- düse (3) der Einspritzeinrichtung (5) in den Brennraum (9) eingeblasen wird und/oder that the gaseous fuel is injected outside along a housing or an injection nozzle (3) of the injection device (5) into the combustion chamber (9) and / or

dass die Verbrennungskraftmaschine (101) in einem ersten Modus nur mit dem flüssigen Kraftstoff betrieben wird, wobei die Einspritzeinrichtung (5) in dem ersten Modus von einer ersten Steuereinrichtung (40) gesteuert wird, und die Verbrennungskraftmaschine (101 ) in einem zweiten Modus sowohl mit dem flüssigen als auch mit dem gasförmigen Kraftstoff betrieben wird, wobei in dem zweiten Modus sowohl die Einspritzeinrichtung (5) als auch die Ventileinrichtung (1) von einer zweiten Steuereinrichtung (41), statt der ersten Steuereinrichtung (40) gesteuert werden, und/oder that the internal combustion engine (101) is operated in a first mode only with the liquid fuel, wherein the injector (5) in the first mode is controlled by a first control device (40), and the internal combustion engine (101) in a second mode with both operated in the second mode, both the injector (5) and the valve means (1) by a second control means (41), instead of the first control means (40) and / or operated

dass eine Ventileinrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder ein System (100) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 19 verwendet wird. in that a valve device (1) according to one of claims 1 to 9 and / or a system (100) according to one of claims 10 to 19 is used.

21. Verwendung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Diesel- Abgasnachbehandlungssystem (106) auf der Basis eines katalytisch unterstützten Vorbrennersystems verwendet wird, welches vorzugsweise mit einer auf methan- haltige Kraftstoffe angepasster Katalysatorbeschichtung ausgestattet ist. 21. Use according to claim 20, characterized in that a diesel exhaust aftertreatment system (106) is used on the basis of a catalytically assisted Vorbrennersystems, which is preferably equipped with a methane-containing fuels adapted catalyst coating.

22. Verwendung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Abgasnachbehandlungssystems (106) auf Basis eines katalytisch unterstützten Vorbrennersystems als separates Steuergerät erfolgt oder integriert ist in die zweite Steuereinrichtung (41 ). 22. Use according to claim 21, characterized in that the regulation of the exhaust aftertreatment system (106) based on a catalytically assisted preburner system takes place as a separate control unit or is integrated in the second control device (41).