CH716420A1 - Method for conditioning a liquid fuel gas for high pressure injection into an internal combustion engine. - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konditionierung eines flüssigen Brenngases zur Hochdruckeinspritzung in eine Verbrennungskraftmaschine mit folgenden Schritten: Zuführen eines zur Selbstzündung fähigen Hilfskraftstoffes über ein Common Rail System zu einem in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Hochdruckinjektor, Entnehmen eines Primärkraftstoffes über eine Hochdruckpumpe aus einem Tank, wobei ein die Hochdruckpumpe antreibender hydraulischer Aktuator über den unter Hochdruck stehenden Hilfskraftstoff angetrieben wird, Weiterleiten des Primärkraftstoffes an einen Drucktank und Zwischenspeichern des Primärkraftstoffes in dem Drucktank, Zuführen des Primärkraftstoffes von dem Drucktank über ein Rail zu einem in dem Brennraum angeordneten Hochduckinjektor.The present invention relates to a method for conditioning a liquid fuel gas for high pressure injection into an internal combustion engine with the following steps: supplying an auxiliary fuel capable of self-ignition via a common rail system to a high pressure injector arranged in a combustion chamber of an internal combustion engine, removing a primary fuel from a tank via a high pressure pump A hydraulic actuator driving the high pressure pump is driven by the auxiliary fuel under high pressure, forwarding the primary fuel to a pressure tank and temporarily storing the primary fuel in the pressure tank, supplying the primary fuel from the pressure tank via a rail to a high-pressure injector arranged in the combustion chamber.

Description

Beschreibung description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konditionierung eines flüssigen Brenngases zur Hochdruckeinspritzung in eine Verbrennungskraftmaschine The invention relates to a method for conditioning a liquid fuel gas for high pressure injection into an internal combustion engine

[0002] Die Erfindung geht aus von dem bereits bekannten Diesel-Zündstrahlverfahren. In diesem wird für den Betrieb einerVerbrennungskraftmaschine der weitaus grösste Teil des Kraftstoffbedarfs in Form eines nicht zur Selbstzündung fähigen Kraftstoffs wie z.B. Wasserstoff abgedeckt, wobei zusätzlich ein Hilfskraftstoff, z.B. Diesel oder ein diesel-ähnlicher Kraftstoff wie OME (Stoffgruppe sauerstoffhaltiger Oligomere), FAME (fatty acid methyl ester), auch als Biodiesel bezeichnet, etc. in den Brennraum eingespritzt werden muss. Der Hilfskraftstoff muss selbstzündend sein und bildet den Zündstrahl, der wiederum als Pilotzündung dient. Auf diese Weise können Kraftstoff-Luft-Gemische bzw. Brenngas-Luft-Gemische, dienicht zur Selbstzündung geeignet sind, besonders vorteilhaft in Verbrennungskraftmaschinen genutzt werden. Bei diesem Verfahren kann der Wirkungsgrad erhöht werden, die Klopfgrenze kann angehoben werden und das Kraftstoff-Luft-Gemisch kann magerer gehalten werden. The invention is based on the already known diesel pilot injection method. In this, the vast majority of the fuel requirement for the operation of an internal combustion engine is covered in the form of a fuel that is not capable of auto-ignition, such as hydrogen, whereby an auxiliary fuel, e.g. diesel or a diesel-like fuel such as OME (group of oxygen-containing oligomers), FAME acid methyl ester), also known as biodiesel, etc. must be injected into the combustion chamber. The auxiliary fuel must be self-igniting and form the pilot jet, which in turn serves as pilot ignition. In this way, fuel-air mixtures or fuel gas-air mixtures which are not suitable for self-ignition can be used particularly advantageously in internal combustion engines. With this method, the efficiency can be increased, the knock limit can be raised and the fuel-air mixture can be kept leaner.

[0003] Gerade der Einsatz von OME ist vorteilhaft, da In bestimmten Kettenlängen OME dem Dieselkraftstoff beigemischt werden oder auch in Reinform dieselmotorisch in Verbrennungskraftmaschinen genutzt werden kann. Im Bereich der Verbrennungsmotoren wird die Bezeichnung OME mit einem dieselartigen synthetischen Kraftstoff gleichgesetzt. Prinzipiell kann OME klimaneutral hergestellt werden. Mit einer jeweils entsprechenden Optimierung einer Verbrennungskraftmaschine auf einen reinen OME-Betrieb oder einer bestimmten OME-Beimischungsrate können deren Rohemissionen ganzerheblich gesenkt werden. [0003] The use of OME in particular is advantageous because OMEs are mixed with diesel fuel in certain chain lengths or can also be used in pure form in diesel engines in internal combustion engines. In the field of internal combustion engines, the designation OME is equated with a diesel-like synthetic fuel. In principle, OME can be produced in a climate-neutral way. With a corresponding optimization of an internal combustion engine for pure OME operation or a specific OME admixture rate, its raw emissions can be reduced significantly.

[0004] Die Verwendung von OME als Hilfskraftstoff zur Bildung des Zündstrahls unter Nutzung von Wasserstoff als Primärkraftstoff bietet den grossen Vorteil, dass die Schadstoff-Emissionen einer derart betriebenen Verbrennungskraftmaschine auf dem annähernd niedrigen Niveau, welches die Wasserstoff-Verbrennung ermöglicht, beibehalten wird und nichtdurch die Verbrennung des Hilfskraftstoffs zunichte gemacht wird. Eine derartige Verbrennungskraftmaschine bietet das Potential, dass selbst strenge Abgasgrenzwerte allein durch innermotorische Massnahmen eingehalten werden können oder zumindest das Abgasnachbehandlungssystem erheblich reduziert werden kann. The use of OME as an auxiliary fuel for the formation of the pilot jet using hydrogen as the primary fuel has the great advantage that the pollutant emissions of an internal combustion engine operated in this way are maintained at the approximately low level, which enables hydrogen combustion, and not through the combustion of the auxiliary fuel is destroyed. Such an internal combustion engine offers the potential that even strict exhaust gas limit values can be complied with solely by measures inside the engine, or at least the exhaust gas aftertreatment system can be considerably reduced.

[0005] Nicht zuletzt aufgrund von legislativen Änderungen könnte der Einsatz von gasförmigen Kraftstoffen selbst für Fern-LKWs oder für Mobile Arbeitsmaschinen zur Realität werden. Not least because of legislative changes, the use of gaseous fuels could become a reality even for long-haul trucks or for mobile work machines.

[0006] Bekannt sind Diesel-Zündstrahlverfahren, in denen Wasserstoff als Primärkraftstoff in flüssiger Form gespeichertwird und für eine Niederdruckeinspritzung von ca. 6 bar in den Brennraum konditioniert wird. Diesel pilot injection processes are known in which hydrogen is stored as the primary fuel in liquid form and is conditioned for a low-pressure injection of approx. 6 bar into the combustion chamber.

[0007] Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein möglichst effizientes Konzept zu entwickeln, durch welches die beiden Kraftstoffe ausgehend von ihren physikalischen Zustandsgrössen, in denen diese in ihren Tanks gespeichert sind, auf die notwendigen Bedingungen für das vorgesehene Verbrennungsverfahren konditioniert werden. Based on this, it is the object of the present invention to develop a concept that is as efficient as possible, through which the two fuels are conditioned to the necessary conditions for the intended combustion process based on their physical state variables in which they are stored in their tanks .

[0008] Die vorgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The aforementioned object is achieved by a method having the features of claim 1.

[0009] Demnach wird ein Verfahren zur Konditionierung eines flüssigen Brenngases zur Hochdruckeinspritzung in eine Verbrennungskraftmaschine mit folgenden Schritten vorgeschlagen: Accordingly, a method for conditioning a liquid fuel gas for high pressure injection into an internal combustion engine is proposed with the following steps:

- Zuführen eines zur Selbstzündung fähigen Hilfskraftstoffes über ein Common Rail System zu einem in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Hochdruckinjektor, - Supplying an auxiliary fuel capable of self-ignition via a common rail system to a high-pressure injector arranged in a combustion chamber of an internal combustion engine,

- Entnehmen eines Primärkraftstoffes über eine Hochdruckpumpe aus einem Tank, wobei ein die Hochdruckpumpeantreibender hydraulischer Aktuator, z.B. ein Hydraulikmotor über den unter Hochdruck stehenden Hilfskraftstoff angetrieben wird, - Removal of a primary fuel from a tank via a high pressure pump, whereby a hydraulic actuator driving the high pressure pump, e.g. a hydraulic motor, is driven via the auxiliary fuel which is under high pressure,

- Weiterleiten des Primärkraftstoffes an einen Drucktank und Zwischenspeichern des Primärkraftstoffes in dem Drucktank, - Forwarding of the primary fuel to a pressure tank and intermediate storage of the primary fuel in the pressure tank,

- Zuführen des Primärkraftstoffes von dem Drucktank über ein Rail zu einem in dem Brennraum angeordneten Hochduckinjektor. - Feeding the primary fuel from the pressure tank via a rail to a high-pressure injector arranged in the combustion chamber.

[0010] Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich anschließenden Unteransprüchen. Preferred embodiments of the invention emerge from the subsequent subclaims.

[0011] Demnach kann der im Tank flüssig vorliegende Primärkraftstoff bei seiner Entnahme über Abwärme der Verbrennungskraftmaschine erwärmt werden. Hierdurch läßt sich eine Verbesserung des Wirkungsgrades erzielen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn zur Erwärmung des Primärkraftstoffes Wärme aus dem aufgeheizten Kühlwasser der Verbrennungskraftmaschine über Wärmetauscher entnommen wird. Accordingly, the primary fuel present in liquid form in the tank can be heated when it is withdrawn via waste heat from the internal combustion engine. This makes it possible to improve the efficiency. It is particularly advantageous if, in order to heat the primary fuel, heat is taken from the heated cooling water of the internal combustion engine via heat exchangers.

[0012] Vorteilhaft wird der flüssige Primärkraftstoff über eine Kryopumpe aus dem Tank entnommen wird, wobei er auf der Oberdruckseite der Kryopumpe über einen Wärmetauscher geführt wird und über das vorbeigeführte aufgeheizte Kühlwasser erwärmt wird. Kryopumpen, die grundsätzlich schon aus der WO 2014/078962 oder der US 7,293,418 B2 bekannt sind, eignen sich für diese Anwendung besonders vorteilhaft. The liquid primary fuel is advantageously withdrawn from the tank via a cryopump, where it is passed on the upper pressure side of the cryopump via a heat exchanger and is heated via the heated cooling water that is passed by. Cryopumps, which are basically already known from WO 2014/078962 or US 7,293,418 B2, are particularly advantageous for this application.

[0013] Das dem Brenngas-Drucktank entnommene Primärgas kann vorteilhaft über ein Druckregelventil dem Zentralrailbzw. den verteilten Rails zugeführt werden. The primary gas withdrawn from the fuel gas pressure tank can advantageously be connected to the Zentralrailbzw via a pressure control valve. are fed to the distributed rails.

[0014] Als Primärkraftstoff eignet sich insbesondere Wasserstoff, der im Tank flüssig vorgehalten wird, nach seiner Entnahme durch die Kryopumpe ein Druckniveau in der Größenordnung von ca. 500 bar aufweist und bei 20°C bis 40°C mit 300 bar bis 400 bar über den Injektor in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine injiziert wird. Particularly suitable as the primary fuel is hydrogen, which is held in liquid form in the tank, has a pressure level in the order of magnitude of about 500 bar after its removal by the cryopump and at 20 ° C to 40 ° C with 300 bar to 400 bar above the injector is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.

[0015] In vorteilhafter Weise wird der Hilfskraftstoff über eine Hochdruckpumpe aus dem Tank entnommen und nur teilweise dem Zentralrail zugeführt, während ein großer Teil in eine hydraulische Vorrichtung geleitet wird. Vorteilhaft wird der in der hydraulischen Vorrichtung aufgenommene Hilfskraftstoff dann teilweise unter Hochdruck dem hydraulischen Aktuator zum Antrieb der Kryopumpe zugeführt und teilweise zum Tank zurückgeführt. Advantageously, the auxiliary fuel is taken from the tank via a high pressure pump and only partially fed to the central rail, while a large part is fed into a hydraulic device. Advantageously, the auxiliary fuel received in the hydraulic device is then fed partly under high pressure to the hydraulic actuator for driving the cryopump and partly returned to the tank.

[0016] Als Hilfskraftstoff eignen sich bevorzugt Diesel, OME oder Farne. Vorteilhaft kann der Hilfskraftstoff mit ca. 370 bar bis ca. 800 bar über den Injektor in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt werden [0016] Diesel, OME or ferns are preferably suitable as auxiliary fuel. The auxiliary fuel can advantageously be injected into the combustion chamber of the internal combustion engine via the injector at approx. 370 bar to approx. 800 bar

[0017] Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Further features, advantages and properties of the invention are explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing.

[0018] Die einzige Figur zeigt eine schematische Systemdarstellung eines erfindungsgemässen Ausführungsbeispiels eines Diesel-Zündstrahlverfahrens. The single FIGURE shows a schematic system illustration of an exemplary embodiment according to the invention of a diesel pilot injection method.

[0019] Die Verbrennungskraftmaschine 10 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch einen vereinfachten Brennraum 12 eines Hubkolbenmotors dargestellt. In einem ersten Tank 14 wird ein dieselartiger Hilfskraftstoff vorgehalten. Dieser Tank 14 für den dieselartigen Hilfskraftstoff kann ohne Einbusse an Reichweite, Nutzungsdauer oder Umschlagleistung etc. für das erfindungsgemässe System sehr viel kleiner als ein für einen konventionellen Dieselmotor ausgelegter Kraftstofftank sein. Mit einem dem Stand der Technik entsprechenden Common Rail System mit einer Hochdruckpumpe 16 und einem Zentralrail 18 wird der Hilfskraftstoff dem Brennraum 12 zugeführt. Zwecks Vereinfachung zeigt die Figur lediglich eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe 16, ein Zentralrail 18 und einen Brennraum 12 mit einem Hochdruckinjektor 20 für denHilfskraftstoff, wohingegen andere Komponenten wie etwa ein Kraftstofffilter, eine Vorförderpumpe etc. nicht abgebildet sind. The internal combustion engine 10 is represented in this embodiment by a simplified combustion chamber 12 of a reciprocating engine. A diesel-like auxiliary fuel is held in a first tank 14. This tank 14 for the diesel-like auxiliary fuel can be very much smaller for the system according to the invention than a fuel tank designed for a conventional diesel engine without any loss of range, service life or handling capacity, etc. The auxiliary fuel is fed to the combustion chamber 12 with a common rail system corresponding to the prior art with a high pressure pump 16 and a central rail 18. For the sake of simplicity, the figure shows only a high-pressure fuel pump 16, a central rail 18 and a combustion chamber 12 with a high-pressure injector 20 for the auxiliary fuel, whereas other components such as a fuel filter, a pre-feed pump etc. are not shown.

[0020] Die vorhandene Kraftstoff-Hochdruckpumpe 16 ist für deutlich höhere Volumenströme ausgelegt als der durchdie Hochdruck-Injektoren 20 geleitete. Als Folge davon fliesst der Hauptteil des auf das Hochdruckniveau gebrachtenHilfskraftstoffs nicht in das Zentalrail 18, sondern in eine hydraulische Vorrichtung 22. Über diese Vorrichtung 22 kann der komplette zufliessende Hilfskraftstoff oder ein Teil davon in seinen Tank 14 zurückgeleitet werden. The existing high-pressure fuel pump 16 is designed for significantly higher volume flows than that directed through the high-pressure injectors 20. As a result, the main part of the auxiliary fuel brought to the high pressure level does not flow into the central rail 18, but into a hydraulic device 22. Via this device 22 all or part of the auxiliary fuel flowing in can be returned to its tank 14.

[0021] Als Primärkraftstoff, d.h. als Hauptteil der der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Energie, dient ein verflüssigtes Brenngas, insbesondere Wasserstoff, der bspw. aus einem Flüssiggas- oder einem Kryogentank 24 entnommenwird. Hierbei wird über eine geeignete Hochdruckpumpe 26, vorzugsweise über eine Kryopumpe, der zunächst noch verflüssigte Wasserstoff angesaugt und auf der Oberdruckseite dieser Pumpe 26 erwärmt, wodurch er gasförmig wird. Hierbei hat der Wasserstoff bereits ein Druckniveau in der Grössenordnung von 500 bar erreicht und strömt in einen Druckspeicher 28. Von dort aus strömt Wasserstoff in dosierten Mengen in ein entsprechendes für den Primärkraftstoff eigens vorgesehenes Zentralrail 30. Die Dosierung kann bspw. über eine entsprechende Ansteuerung eines Druckregelventils 32 erzielt werden. Aufgrund des hohen Wasserstoffdruckes, der überwiegend durch das Verdichten über die Hochdruckpumpe 26 erzielt wird und in gewissen Grenzen durch das Erwärmen unterstützt wird, kann ein Wasserstoff-Raildruck inder Grössenordnung von 300 bar bis 400 bar erzielt werden. A liquefied fuel gas, in particular hydrogen, which is taken from a liquefied gas or a cryogen tank 24, for example, is used as the primary fuel, i.e. as the main part of the energy supplied to the internal combustion engine. In this case, the hydrogen, which is initially still liquefied, is sucked in by means of a suitable high pressure pump 26, preferably by means of a cryopump, and is heated on the upper pressure side of this pump 26, as a result of which it becomes gaseous. The hydrogen has already reached a pressure level in the order of magnitude of 500 bar and flows into a pressure accumulator 28. From there, hydrogen flows in metered quantities into a corresponding central rail 30 specially provided for the primary fuel Pressure control valve 32 can be achieved. Due to the high hydrogen pressure, which is mainly achieved by the compression via the high pressure pump 26 and is supported within certain limits by the heating, a hydrogen rail pressure of the order of magnitude of 300 bar to 400 bar can be achieved.

[0022] Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die zur Konditionierung des Primärkraftstoffs, d.h. im vorliegenden Fall des Wasserstoffs, benötigte Erwärmung unter Einsatz von Abwärme der Verbrennungskraftmaschine 10 erfolgt. Hierzu wird über geeignete Wärmetauscher 40 Wärme aus dem aufgeheizten Motorkühlwasser entnommen. Ein weiteres wesentliches Merkmal ist es, dass die Antriebsleistung der Hochdruckpumpe 26, die das Ansaugen und anschliessende Verdichten des Primärkraftstoffs bewirkt aus der hydraulischen Leistung bezogen wird, die der überschüssige auf das Hochdruckniveau gebrachte Hilfskraftstoff aufweist. An essential feature of the invention is that the heating required for conditioning the primary fuel, i.e. in the present case the hydrogen, takes place using waste heat from the internal combustion engine 10. For this purpose, heat is extracted from the heated engine cooling water via suitable heat exchangers 40. Another essential feature is that the drive power of the high pressure pump 26, which causes the suction and subsequent compression of the primary fuel, is obtained from the hydraulic power that the excess auxiliary fuel brought to the high pressure level has.

[0023] Durch eine entsprechende Ansteuerung der zuvor beschriebenen hydraulischen Vorrichtung 22 kann eine definierte Aufteilung des unter Hochdruckniveau zufliessenden Hilfskraftstoffs vorgenommen werden. Ein hierdurch vorgebbarer Anteil, d.h. eine festlegte hydraulische Leistung, kann einem hydraulischen Aktuator, vorzugsweise einem Hydraulikmotor 34, der ortsnah an der Hochdruckpumpe 26 angeordnet ist, sodass er diese mechanisch antreiben kann. Der verbleibende Anteil des Hilfskraftstoffs fliesst innerhalb der hydraulischen Vorrichtung 22 entlang eines zweiten Pfads, über den der bestehende Druck abgebaut wird, zu einem anderen Ausgang über den ein Rückfluss zum Tank 14 erfolgt. By appropriate control of the hydraulic device 22 described above, a defined division of the auxiliary fuel flowing in at a high pressure level can be carried out. A portion that can be specified in this way, i.e. a fixed hydraulic power, can be given to a hydraulic actuator, preferably a hydraulic motor 34, which is arranged close to the high-pressure pump 26 so that it can drive it mechanically. The remaining portion of the auxiliary fuel flows within the hydraulic device 22 along a second path, via which the existing pressure is reduced, to another outlet via which a return flow to the tank 14 takes place.

[0024] Da nach einem Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine 10 die Abwärme aus dem Kühlwasser erst nach einer Warmlaufphase zur Verfügung steht, ermöglicht das Vorhandensein des Brenngas-Drucktanks 28 die Zuführung des Primärkraftstoffs ohne Wärmeeintrag einer zusätzlichen Heizung. Since after a cold start of the internal combustion engine 10, the waste heat from the cooling water is only available after a warm-up phase, the presence of the fuel gas pressure tank 28 enables the supply of the primary fuel without heat input from an additional heater.

[0025] Für eine Verbrennungskraftmaschine 10 mit einer Nennleistung von ca. 400 kW werden einer üblichen KraftstoffHochdruckpumpe 16, d.h. einer solchen Pumpe, die für das Common Rail System eines konventionellen Dieselmotors verwendet wird, im Nennbetrieb ca. 20 kW zugeführt. Bei einem mit dem Diesel-Zündstrahlverfahren betriebenen Gasmotor wird lediglich ein einstelliger Prozentanteil des Kraftstoffbedarfs mit dem dieselartigen Kraftstoff abgedeckt. Handelt es sich bei dem Primärkraftstoff um Wasserstoff und wird zu dessen Konditionierung eine Kryopumpe 26 eingesetzt, benötigt diese im Nennbetrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 ca. 3 kW bis 6 kW Eingangsleistung. Somit kann die Kryopumpe For an internal combustion engine 10 with a nominal output of approx. 400 kW, a conventional high-pressure fuel pump 16, i.e. such a pump which is used for the common rail system of a conventional diesel engine, is supplied with approx. 20 kW in nominal operation. In a gas engine operated with the diesel pilot injection process, only a single-digit percentage of the fuel requirement is covered by the diesel-type fuel. If the primary fuel is hydrogen and if a cryopump 26 is used for its conditioning, this requires approximately 3 kW to 6 kW input power when the internal combustion engine 10 is in nominal operation. Thus, the cryopump

Claims (12)

26 ausschliesslich unter Nutzung der ohnehin verfügbaren hydraulischen Leistung betrieben werden. Im Nennbetrieb beträgt der Wärmeeintrag in das Kühlwasser ca. 200 kW. Das ist in etwa das Vierfache der benötigten thermischen Leistung zur Konditionierung des Wasserstoffs. [0026] Für die Motorisierung einer Mobilen Arbeitsmaschine können für das erfindungsgemässe System beispielsweise Brenngas-Drucktanks 28 von 5 I bis 50 I eingesetzt werden. Als Tank 14 für den Hilfskraftstoff können bei konventionellemDieselkraftstoff 10 I bis 50 I Tanks und bei dieselartigen Kraftstoffen mit einer vergleichsweise geringen Energiedichte bis zu 100 I Tanks eingesetzt werden. Als-Brenngas-Flüssigtanks 24 werden Größen von 500 I, 900 I, 1500 I, 2500 I oder5000 I ausgewählt. (Es handelt sich hier um umgerechnete Werte in Bezug auf gängige Grössen von Dieseltanks). [0027] Das erfindungsgemässe System sieht vor, dass der Primärkraftstoff ein in flüssiger Form gespeichertes Gas ist, weil die Speicherung eines Kraftstoffs im gasförmigen Aggregatzustand eine deutlich geringere volumetrische Energiedichte aufweist und bei Metallhydridspeichern eine deutlich kleinere gravimetrische Energiedichte vorliegt. [0028] Im Anwendungsbeispiel dient Wasserstoff als Primärkraftstoff, der über einen Hochdruckinjektor 36 dem Brennraum 12 zugeführt werden soll. Dabei soll im Zentralrail 30 das Wasserstoff-Druckniveau in einer Grössenordung zwischen300 bar bis 400 bar liegen und eine Temperatur in der Grössenordnung von 20° C bis 40° C haben. Als Hilfskraftstoff, der für das sogenannte Diesel-Zündstrahlverfahren benötigt wird und dem Brennraum 12 über den Injektor 20 bei einemRaildruck in der Grössenordnung zwischen 370 bar bis 800 bar eingespritzt wird, kann bspw. OME verwendet werden. [0029] Für bestimmte Anwendungen bzw. bestimmte Leistungsbereiche von Verbrennungskraftmaschinen für kommerzielle Anwendungen bspw. für schwere LKWs und entsprechend in dieser Grössenordnung motorisierte Mobile Arbeitsmaschinen sind die derzeit verfügbaren Kraftstoff-Hochdruckpumpen für Fördervolumenströme ausgelegt, die um ein Vielfaches grösser sind als die Bedarfsmenge für den Hilfskraftstoff. [0030] Das Ausweichen auf kleinere Kraftstoff-Hochdruckpumpen z.B. aus dem PKW-Bereich ist nicht ohne weiteresmöglich, da deren Nutzungsdauer zu gering ist. Darüber hinaus wären einige Anpassungen an der Kraftstoff-Hochdruckpumpe erforderlich bspw. ein Getriebe aufgrund der unterschiedlichen Drehzahlbereiche der Verbrennungskraftmaschinen von PKWs und denen von schweren LKWs etc. Es ist fraglich, ob die seitens der im PKW-Bereich genutzten Kraftstoff-Hochdruckpumpen vorhandene Befestigungselemente ausreichend für kommerzielle Offroad-Anforderungen sind.Darüber hinaus sind auch ausserhalb der Kraftstoff-Hochdruckpumpe, d.h. im Restsystem der Common Rail Einspritzungweitere Anpassungen zwingend. [0031] Wird hingegen für das Einspritzen des Hilfskraftstoffs das Common Rail System eines vergleichbaren Dieselmotors beibehalten, entzieht die Kraftstoff-Hochdruckpumpe der Verbrennungskraftmaschine dauerhaft eine unnötig hohemechanische Leistung. [0032] Der apparative Aufwand eines wie in der Abbildung dargestellten Systems vom Tank bis zur Brennkammer ist sehr hoch. Es werden zwei komplette Systeme benötigt mit denen der jeweilige Kraftstoff gespeichert, konditioniert und hochpräzise in Bezug auf die Einspritzmenge und den Zeitraum der jeweiligen Einspritzungen dem Brennraum zugeführt werden. [0033] Vor allem der Wasserstoffpfad ist sehr aufwendig. Sowohl bei einer Flüssiggasspeicherung, bei der die Wasserstoff-Temperatur im Tank -250° C beträgt, als auch bei einer transkritischen Speicherung liegt eine sehr tiefe Temperaturdes gespeicherten Wasserstoffs vor, nämlich -220° C. Neben weiteren hohen Anforderungen stellt die thermische Isolierung derartiger Wasserstofftanks einen hohen Aufwand dar. Nicht zu vergessen ist, dass die Vorrichtung zur Wasserstoffentnahme permanent das Tankinnere mit der Umgebung ausserhalb des Tanks verbindet. Zum einen betrifft das eine thermische Kopplung über das Gehäuse der Vorrichtung und bei abgeschalteter Verbrennungskraftmaschine erfolgt ein weiterer unerwünschter Wärmeeintrag über die Wasserstoffleitung. [0034] Bei der Konditionierung muss der aus dem Speicher entnommene Wasserstoff innerhalb einer sehr kurzen Zeit stark erwärmt und stark verdichtet werden, was wiederum einen hohen apparativen Aufwand und zugleich eine hohe Prozessenergie erfordert. [0035] Prinzipiell könnte die Abwärme der Verbrennungskraftmaschine an einer anderen Stelle entnommen werden, z.B. aus der Ladeluft, dem Abgas etc.. Allerdings ist das Temperaturniveau des Kühlwassers zur Konditionierung des Brenngases wesentlich besser geeignet. Patentansprüche26 can only be operated using the hydraulic power that is already available. In nominal operation, the heat input into the cooling water is approx. 200 kW. That is roughly four times the thermal power required to condition the hydrogen. For the motorization of a mobile work machine, for example, fuel gas pressure tanks 28 of 5 I to 50 I can be used for the system according to the invention. As the tank 14 for the auxiliary fuel, 10 l to 50 l tanks can be used with conventional diesel fuel and up to 100 l tanks with diesel-type fuels with a comparatively low energy density. As the fuel gas liquid tanks 24, sizes of 500 l, 900 l, 1500 l, 2500 l or 5000 l are selected. (These are converted values in relation to common sizes of diesel tanks). The inventive system provides that the primary fuel is a gas stored in liquid form, because the storage of a fuel in the gaseous state has a significantly lower volumetric energy density and a significantly lower gravimetric energy density is present in metal hydride storage. In the application example, hydrogen is used as the primary fuel, which is to be fed to the combustion chamber 12 via a high-pressure injector 36. The hydrogen pressure level in the central rail 30 should be in the order of magnitude between 300 bar to 400 bar and a temperature in the order of magnitude of 20 ° C to 40 ° C. OME, for example, can be used as auxiliary fuel which is required for the so-called diesel pilot injection process and which is injected into the combustion chamber 12 via the injector 20 at a rail pressure of the order of magnitude between 370 bar and 800 bar. For certain applications or certain performance ranges of internal combustion engines for commercial applications, e.g. for heavy trucks and mobile work machines motorized in this order of magnitude, the currently available high-pressure fuel pumps are designed for flow rates that are many times greater than the amount required for the Auxiliary fuel. Switching to smaller high-pressure fuel pumps, e.g. from the passenger car sector, is not readily possible, since their service life is too short. In addition, some adjustments to the high-pressure fuel pump would be necessary, e.g. a gearbox due to the different speed ranges of the internal combustion engines of cars and those of heavy trucks, etc. It is questionable whether the fastening elements used in the high-pressure fuel pumps in the car sector are sufficient for Commercial off-road requirements are. In addition, further adaptations are also mandatory outside of the high-pressure fuel pump, i.e. in the remaining system of the common rail injection. If, on the other hand, the common rail system of a comparable diesel engine is retained for the injection of the auxiliary fuel, the high-pressure fuel pump permanently removes an unnecessarily high mechanical power from the internal combustion engine. The equipment required for a system from the tank to the combustion chamber as shown in the figure is very high. Two complete systems are required with which the respective fuel is stored, conditioned and supplied to the combustion chamber with high precision with regard to the injection quantity and the period of the respective injections. The hydrogen path in particular is very complex. Both in liquefied gas storage, in which the hydrogen temperature in the tank is -250 ° C, and in transcritical storage, the stored hydrogen has a very low temperature, namely -220 ° C. In addition to other high requirements, the thermal insulation of such hydrogen tanks A high expenditure. It should not be forgotten that the device for withdrawing hydrogen permanently connects the inside of the tank with the environment outside the tank. On the one hand, this relates to a thermal coupling via the housing of the device and, when the internal combustion engine is switched off, there is a further undesired introduction of heat via the hydrogen line. During conditioning, the hydrogen withdrawn from the storage device has to be heated and compressed strongly within a very short time, which in turn requires a high outlay in terms of apparatus and, at the same time, a high level of process energy. In principle, the waste heat from the internal combustion engine could be taken from another point, e.g. from the charge air, the exhaust gas, etc. However, the temperature level of the cooling water is much more suitable for conditioning the fuel gas. Claims 1. Verfahren zur Konditionierung eines flüssigen Brenngases zur Hochdruckeinspritzung in eine Verbrennungskraftmaschine (10) mit folgenden Schritten:1. A method for conditioning a liquid fuel gas for high pressure injection into an internal combustion engine (10) with the following steps: - Zuführen eines zur Selbstzündung fähigen Hilfskraftstoffes über ein Common Rail System (16,18) zu einem in einemBrennraum (12) einer Verbrennungskraftmaschine (10) angeordneten Hochdruckinjektor (20),- Supplying an auxiliary fuel capable of self-ignition via a common rail system (16, 18) to a high-pressure injector (20) arranged in a combustion chamber (12) of an internal combustion engine (10), - Entnehmen eines Primärkraftstoffes über eine Hochdruckpumpe (26) aus einem Tank (24), wobei ein die Hochdruckpumpe (26) antreibender hydraulischer Aktuator 34 über den unter Hochdruck stehenden Hilfskraftstoff angetrieben wird,- Removal of a primary fuel via a high pressure pump (26) from a tank (24), a hydraulic actuator 34 driving the high pressure pump (26) being driven via the auxiliary fuel which is under high pressure, - Weiterleiten des Primärkraftstoffes an einen Drucktank (28) und Zwischenspeichern des Primärkraftstoffes in demDrucktank (28),- Forwarding the primary fuel to a pressure tank (28) and temporarily storing the primary fuel in the pressure tank (28), - Zuführen des Primärkraftstoffes von dem Drucktank (28) über ein Rail (30) zu einem in dem Brennraum (12) angeordneten Hochduckinjektor (36). - Feeding the primary fuel from the pressure tank (28) via a rail (30) to a high-pressure injector (36) arranged in the combustion chamber (12). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im Tank (24) flüssig vorliegende Primärkraftstoff bei seiner Entnahme über Abwärme der Verbrennungskraftmaschine erwärmt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the primary fuel present in liquid form in the tank (24) is heated when it is withdrawn via waste heat from the internal combustion engine. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erwärmung des Primärkraftstoffes Wärme aus dem aufgeheizten Kühlwasser der Verbrennungskraftmaschine (10) über Wärmetauscher (40) entnommen wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that for heating the primary fuel, heat is taken from the heated cooling water of the internal combustion engine (10) via a heat exchanger (40). 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass der flüssige Primärkraftstoff über eine Hochdruckpumpe (26) aus dem Tank (24) entnommen wird, wobei er auf der Oberdruckseite der Hochdruckpumpe (26) über einen Wärmetauscher geführt wird und über das vorbeigeführte aufgeheizte Kühlwasser erwärmt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, that the liquid primary fuel is removed from the tank (24) via a high pressure pump (26), whereby it is passed on the upper pressure side of the high pressure pump (26) via a heat exchanger and heated via the heated cooling water that is passed by becomes. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Drucktank (28) entnommene Primärgas über ein Druckregelventil (32) dem Zentralrail (30) bzw. den verteilten Rails (30) zugeführt wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the primary gas removed from the pressure tank (28) is fed to the central rail (30) or the distributed rails (30) via a pressure regulating valve (32). 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Primärkraftstoff Wasserstoff eingesetzt wird, der im Tank (24) flüssig vorgehalten wird, nach seiner Entnahme durch die Hochdruckpumpe (26) ein Druckniveau in der Größenordnung von ca. 500 bar aufweist und bei 20°C bis 40°C mit 300 bar bis 400 bar über den Injektor (36) in den Brennraum (12) der Verbrennungskraftmaschine injiziert wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that hydrogen is used as the primary fuel, which is held in liquid form in the tank (24), has a pressure level in the order of magnitude of approximately 500 bar after it has been removed by the high-pressure pump (26) and is injected at 20 ° C to 40 ° C with 300 bar to 400 bar via the injector (36) into the combustion chamber (12) of the internal combustion engine. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskraftstoff über eine Hochdruckpumpe (16) aus dem Tank (14) entnommen und nur teilweise dem Zentralrail (18) zugeführt wird, während ein großer Teil in eine hydraulische Vorrichtung (22) geleitet wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary fuel is removed from the tank (14) via a high-pressure pump (16) and only partially fed to the central rail (18), while a large part is fed into a hydraulic device (22) is directed. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der in der hydraulischen Vorrichtung (22) aufgenommene Hilfskraftstoff teilweise unter Hochdruck dem hydraulischen Aktuator (34) zum Antrieb der Hochdruckpumpe (26) zugeführt wird und teilweise zum Tank (14) zurückgeführt wird. 8. The method according to claim 7, characterized in that the auxiliary fuel received in the hydraulic device (22) is partially fed under high pressure to the hydraulic actuator (34) to drive the high pressure pump (26) and is partially returned to the tank (14). 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfskraftstoff Diesel, OME oder Farne eingesetzt wird. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that diesel, OME or ferns are used as auxiliary fuel. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskraftstoff mit ca. 370 bar bis ca. 800 bar über den Injektor (20) in den Brennraum (12) der Verbrennungskraftmaschine (10) eingespritzt wird. 10. The method according to claim 9, characterized in that the auxiliary fuel is injected at about 370 bar to about 800 bar via the injector (20) into the combustion chamber (12) of the internal combustion engine (10). 11. Verfahren nach einem einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Hochdruckpumpe 26 eine Kryopumpe zum Einsatz kommt. 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a cryopump is used as the high pressure pump 26. 12. Verfahren nach einem einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als hydraulischer Aktuator 34 ein Hydraulikmotor zum Einsatz kommt. 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a hydraulic motor is used as the hydraulic actuator 34.
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