DE102018211338A1 - Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe und Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung - Google Patents

Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe und Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung Download PDF

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Abstract

Kraftstofffördereinrichtung (100) für kryogene Kraftstoffe mit einem Tank (30), einer Hochdruckförderpumpe (1) und einer Zulaufleitung (18), durch die die Hochdruckförderpumpe (1) mit dem Tank (30) verbindbar ist. Die Hochdruckförderpumpe (1) weist ein Pumpengehäuse (2) auf, das eine stufenförmige Längsbohrung (17) aufweist, in der ein Pumpenkolben (4) längsbewegbar angeordnet ist. Die Längsbohrung (17) umfasst einen von einem Ende (46) des Pumpenkolbens (4) begrenzten Hochdruckraum (12), einen zwischen der Längsbohrung (17) und dem Pumpenkolben (4) ausgebildeten Niederdruckbereich (26) und einen mit der Zulaufleitung (18) verbundenen Ansaugraum (48). Der Niederdruckbereich (26) ist weiterhin mit einer in dem Pumpengehäuse (2) ausgebildeten Rückführleitung (22) verbunden. Darüber hinaus weist die Rückführleitung (22) einen ersten Leitungsabschnitt (222) und einen zweiten Leitungsabschnitt (221) auf, wobei der erste Leitungsabschnitt (222) mittels eines in dem ersten Leitungsabschnitt (222) angeordneten Rückschlagventils (20) mit dem Ansaugraum (48) verbindbar ist und in dem zweiten Leitungsabschnitt (221) ein Schaltventil (70) angeordnet ist, durch welches Schaltventil (70) der zweite Leitungsabschnitt (221) mit dem Tank (30) verbindbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe und ein Verfahren zum Betreiben solch einer Kraftstofffördereinrichtung. Diese Kraftstofffördereinrichtung findet beispielsweise Anwendung bei Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen mit einem kryogenen Kraftstoff-Antrieb, insbesondere mit Erdgas.
  • Stand der Technik
  • In der DE 10 2016 210 734 ist eine Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe beschrieben. Die Kraftstofffördereinrichtung weist einen Tankbehälter und eine einen ersten Antrieb aufweisende Hochdruckförderpumpe auf, die dazu ausgebildet ist, den in dem Tankbehälter gespeicherten flüssigen Kraftstoff gegen einen Systemdruck zu fördern. Die Hochdruckförderpumpe und deren erster Antrieb sind außerhalb des Tankbehälters angeordnet. Weiterhin ist eine Niederdruckförderpumpe mit einem zweiten Antrieb vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, den Kraftstoff auf einen oberhalb des im Tankbehälter herrschenden Drucks zu komprimieren, wobei die Druckseite der Niederdruckförderpumpe mit der Saugseite der Hochdruckförderpumpe verbunden ist.
  • Durch die unterschiedlichen Druckverhältnisse in der Hochdruckförderpumpe sind Dichtungsvorrichtungen vorgesehen, welche die unterschiedlichen Druckbereiche in der Hochdruckförderpumpe voneinander trennen. Dabei entstehen zwischen den unterschiedlichen Druckbereichen Leckagen, welche üblicherweise über eine Rückführleitung in den Tank zurückgeführt werden. Dies führt jedoch zu einer Erwärmung des Tanks und somit zu einem Druckanstieg, so dass bei Überschreitung des Grenzdruckes ein in dem Tank angeordnetes Druckbegrenzungsventil öffnet und so Schadstoffemissionen an die Umwelt abgegeben werden.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber Vorteil auf, dass trotz Rückführung der Hochdruck-Leckage in den Kraftstoffkreislauf der Hochdruckförderpumpe weniger Schadstoffemissionen an die Umwelt abgegeben werden und der Wirkungsgrad der Hochdruckförderpumpe gesteigert wird.
  • Dazu weist die Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe einen Tank, eine Hochdruckförderpumpe und eine Zulaufleitung auf, durch die die Hochdruckförderpumpe mit dem Tank verbindbar ist. Die Hochdruckförderpumpe weist ein Pumpengehäuse auf, das eine stufenförmige Längsbohrung aufweist, in der ein Pumpenkolben längsbewegbar angeordnet ist. Die Längsbohrung umfasst einen von einem Ende des Pumpenkolbens begrenzten Hochdruckraum, einen zwischen der Längsbohrung und dem Pumpenkolben ausgebildeten Niederdruckbereich und einen mit der Zulaufleitung verbundenen Ansaugraum. Der Niederdruckbereich ist weiterhin mit einer in dem Pumpengehäuse ausgebildeten Rückführleitung verbunden. Außerdem weist die Rückführleitung einen ersten Leitungsabschnitt und einen zweiten Leitungsabschnitt auf, wobei der erste Leitungsabschnitt mittels eines in dem ersten Leitungsabschnitt angeordneten Rückschlagventils mit dem Ansaugraum verbindbar ist und in dem zweiten Leitungsabschnitt ein Schaltventil angeordnet ist, durch welches Schaltventil der zweite Leitungsabschnitt mit dem Tank verbindbar ist.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung gekennzeichnet durch die nachfolgenden Schritte:
    1. a. Festlegen eines vorgegebenen Schwellwerts für den gasförmigen Anteil des kryogenen Kraftstoffs in der Hochdruckförderpumpe;
    2. b. Ermitteln des gasförmigen Anteils des kryogenen Kraftstoffs in der Hochdruckförderpumpe während des Betriebs der Hochdruckförderpumpe;
    3. c. Vergleichen des ermittelten gasförmigen Anteils des kryogenen Kraftstoffs mit dem vorbestimmten Schwellwert;
    4. d. Betätigen des Schaltventils in Abhängigkeit des gasförmigen Anteils des kryogenen Kraftstoffs in der Hochdruckförderpumpe dergestalt, dass
      • • wenn der gasförmige Anteil des kryogenen Kraftstoffs größer ist als der vorbestimmte Schwellwert: Öffnen der Verbindung zwischen dem zweiten Leitungsabschnitt und dem Tank;
      • • wenn der gasförmige Anteil des kryogenen Kraftstoffs kleiner ist als der vorbestimmte Schwellwert: Schließen der Verbindung zwischen dem zweiten Leitungsabschnitt und dem Tank;
    5. e. Zyklisches Wiederholen der Schritte b. bis d..
  • In vorteilhafter Weiterbildung ist es vorgesehen, dass der vorgegebene Schwellwert durch die Betriebsfunktion der Hochdruckförderpumpe bestimmt wird.
  • So wird im Regelfall, d.h. wenn der gasförmige Anteil des kryogenen Kraftstoffs in der Hochdruckförderpumpe nicht den vorgegebenen Schwellwert überschreitet, die Hochdruck-Leckage über die Rückführleitung wieder direkt der Hochdruckförderpumpe zugeführt, ohne hierfür den Tank zu beanspruchen, was anderenfalls eine Erwärmung und damit eine Druckerhöhung des Tanks zur Folge hätte. Weiterhin erlaubt diese Anordnung ein robusteres Design der Hochdruckförderpumpe und erhöht die Haltezeit des Kraftfahrzeugs mit kryogenem Kraftstoff-Antrieb nach dem Abstellen. Darüber hinaus wird dadurch das Regelkonzept der gesamten Kraftstofffördereinrichtung vereinfacht.
  • In erster vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Schaltventil als 2/2-Wege-Ventil ausgebildet ist. Durch Verwendung eines konstruktiv einfachen Schaltventils kann neben einer optimierten Funktionsweise eine Minimierung der Produktionskosten und eine hohe Dichtheit zwischen der Rückführleitung und dem Tank erzielt werden.
  • In vorteilhafter Weiterbildung ist der erste Leitungsabschnitt als Abzweigleitung ausgebildet. So kann auf konstruktiv einfache Weise die Rückführleitung mit dem Tank und dem Ansaugraum verbunden werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass das Rückschlagventil die Verbindung zwischen dem ersten Leitungsabschnitt und dem Ansaugraum freigibt, wenn der Druck in der Rückführleitung höher ist als der Druck im Ansaugraum. So kann die Hochdruck-Leckage auf einfache Weise wieder in die Hochdruckförderpumpe zurückgeführt werden.
  • In vorteilhafter Weiterbildung ist der Niederdruckbereich mittels einer ersten Dichtung vom Hochdruckraum abgedichtet, wobei in dem Hochdruckraum beispielsweise ein Druck von 600 bar herrscht. So kann in konstruktiv einfacher Weise beispielsweise mittels Kolbenringelementen oder einer Spaltdichtung als erste Dichtung der Hochdruckraum von dem Niederdruckbereich abgedichtet werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass der Niederdruckbereich mittels einer zweiten Dichtung von einem in der Längsbohrung ausgebildeten Umgebungsdruckbereich abgedichtet ist. So kann in konstruktiv einfacher Weise beispielsweise mittels der als Dichtringe ausgeführten zweiten Dichtung der Hochdruckraum von dem Niederdruckbereich abgedichtet werden.
  • In vorteilhafter Weiterbildung ist der Pumpenkolben mittels einer Feder mit einer Kraft entgegen der Richtung des Ansaugraums beaufschlagt. Auf diese Weise ist der Pumpenkolben innerhalb des Pumpengehäuses fixierbar und kann durch Druckunterschiede in der Längsbohrung in Längsrichtung bewegt werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass der Ansaugraum über mindestens einen Kanal mit dem Hochdruckraum verbindbar ist. Vorteilhafterweise kann der mindestens eine Kanal mittels eines Saugventilelements geöffnet oder geschlossen werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Saugventilelement in dem Ansaugraum von einem Hülsenelement umgeben, an dem sich eine Feder abstützt und die Feder das Saugventilelement mit einer Kraft in Richtung des Ansaugraums beaufschlagt. So wird das Saugventilelement gegen den mindestens einen Kanal gedrückt, so dass eine Verbindung zwischen dem Ansaugraum und dem Hochdruckraum geschlossen ist.
  • In vorteilhafter Weiterbildung ist es vorgesehen, dass in dem Tank eine weitere Förderpumpe angeordnet ist, welche Kraftstoff aus dem Tank über die Zulaufleitung in den Ansaugraum der Hochdruckförderpumpe fördert. Dies ermöglicht eine variable Anordnung der Hochdruckförderpumpe, so dass diese beispielsweise relativ nahe zum Tankbehälter, oder aber relativ nahe zur Brennkraftmaschine angeordnet werden kann.
  • Figurenliste
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung dargestellt. Es zeigt in
    • 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung im Längsschnitt;
    • 2 ein Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In der 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung 100 für kryogenen Kraftstoff, beispielsweise Erdgas, im Längsschnitt gezeigt. Die Kraftstofffördereinrichtung 100 weist einen Tank 30, eine Hochdruckförderpumpe 1 und eine Zulaufleitung 18 auf, welche den Tank 30 mit der Hochdruckförderpumpe 1 verbindet.
  • Der Tank 30 dient der Speicherung des auf eine Temperatur von beispielsweise -110°C oder weniger herabgekühlten Kraftstoffs. Hierzu weist der Tank 30 einen Innentank 301 und einen Außentank 302 auf, welche durch einen Zwischenraum 303 getrennt sind. Der Zwischenraum 303 ist üblicherweise evakuiert, so dass kein Wärmeeintrag von der Umgebung in den Tank 30 erfolgen kann. Der Innentank 301 ist bis zu einem Füllpegel 51 mit flüssigem Anteil 32 des Kraftstoffs gefüllt. Oberhalb des Füllpegels 51 ist der Kraftstoff in seiner gasförmigen Phase 31 vorhanden.
  • Der Tank 30 ist insbesondere in dem flüssigen Anteil des Kraftstoffs von einer Förderpumpe 34 durchsetzt, welche den Kraftstoff aus dem Tank 30 über die Zulaufleitung 18 in Richtung der Hochdruckförderpumpe 1 fördert. Dabei ist in der Zulaufleitung 18 ein Absperrventil 44 angeordnet, welches bei nicht betriebener Kraftstofffördereinrichtung 100 geschlossen ist. Der Tank 30 umfasst darüber hinaus ein Druckbegrenzungsventil 45, so dass bei Überschreitung eines maximalen Grenzdrucks in dem Tank 30 Gas an die Umgebung abgegeben werden kann.
  • Die Hochdruckförderpumpe 1 weist ein Pumpengehäuse 2 auf, in dem eine stufenförmige Längsbohrung 17 ausgebildet ist. In der Längsbohrung 17 ist ein längsbeweglicher Pumpenkolben 4 angeordnet, welcher in der Längsbohrung 17 einen Führungsabschnitt 19 aufweist, zwischen dem und der Längsbohrung 17 ein Leckagespalt 190 ausgebildet ist. Mit einem Ende 46 begrenzt der Pumpenkolben 4 einen Hochdruckraum 12, welcher mit einer Leitung 16 mittels eines Rückschlagventils 52 mit einem Hochdruckspeicher verbindbar ist.
  • Weiterhin ist in der Längsbohrung 17 ein Ansaugraum 48 ausgebildet, welcher mit der Zulaufleitung 18 verbunden ist und von welchem zwei Kanäle 53 in den Hochdruckraum 12 münden. In dem Ansaugraum 48 ist ein längsbewegbares Saugventilelement 140 angeordnet, welches in der Längsbohrung 17 einen Führungsabschnitt 55 aufweist und mit einem tellerförmigen Ende 54 in den Hochdruckraum 12 hineinragt. In dem Ansaugraum 48 ist das Saugventilelement 140 von einem Hülsenelement 36 umgeben und mit diesem fest verbunden, wobei sich an dem Hülsenelement 36 eine Feder 38 abstützt. Weiterhin stützt sich die Feder 38 an dem Pumpengehäuse 2 ab und drückt das Saugventilelement 140 an einen in dem Pumpengehäuse 2 ausgebildeten Ventilsitz 56, so dass das Saugventilelement 140 mit seinem tellerförmigen Ende 54 die Kanäle 53 sperrt. Somit bildet das Saugventilelement 140 zusammen mit dem Ventilsitz 56 ein Saugventil 14 aus.
  • Zwischen der Längsbohrung 17 und dem Pumpenkolben 4 ist ein Niederdruckbereich 26 ausgebildet, welcher mit einer in dem Pumpengehäuse 2 ausgebildeten Rückführleitung 22 verbunden ist. Diese Rückführleitung 22 weist einen ersten Leitungsabschnitt 222 und einen zweiten Leitungsabschnitt 221 auf. Der erste Leitungsabschnitt 222 weist ein Rückschlagventil 20 auf und mündet in den Ansaugraum 48. In dem zweiten Leitungsabschnitt 221 ist ein Schaltventil 70, hier als 2/2-Wege-Ventil ausgebildet, angeordnet. Weiterhin ist der zweite Leitungsabschnitt 221 mit dem Tank 30 verbunden.
  • Der Pumpenkolben 4 ist von einer ersten Dichtung 10 umgeben, hier als Kolbenringe ausgebildet, durch welche der Hochdruckraum 12 von dem Niederdruckbereich 26 abgedichtet ist, so dass lediglich über den Leckagespalt 190 Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 12 in den Niederdruckbereich 26 eintreten kann. An der dem Hochdruckraum 12 abgewandten Seite grenzt der Niederdruckbereich 26 an einen Umgebungsdruckbereich 25 mit beispielsweise 1 bar, wobei der Niederdruckbereich 26 mittels einer zweiten Dichtung 8, hier als Dichtringe ausgebildet, von dem Umgebungsdruckbereich 25 abgedichtet ist. Der Umgebungsdruckbereich 25 ist über einen Kanal 6 mit der Umgebung verbind bar.
  • Mit seinem dem Ansaugraum 48 abgewandten Ende ist der Pumpenkolben 4 in einem Steuerraum 47 angeordnet, wobei der Druck in dem Steuerraum 47 über einen Kanal 5 abbaubar ist. Der Steuerraum 47 ist über Dichtungen 57 von dem Umgebungsdruckbereich 25 abgedichtet. Weiterhin ist in dem Steuerraum 47 eine Feder 24 angeordnet, welche den Pumpenkolben 4 in Richtung einer Öffnung 58 kraftbeaufschlagt. Die Öffnung 58 ist dabei mit einem nicht gezeigten Hydrauliksystem zum Antrieb der Hochdruckförderpumpe 1 verbunden.
  • Die Funktionsweise der Kraftstofffördereinrichtung 100 ist wie folgt: Bei Betrieb der Kraftstofffördereinrichtung 100 fördert die Vorförderpumpe 34 Kraftstoff aus dem Tank 30 über die Zulaufleitung 18 in Richtung Ansaugraum 48 der Hochdruckförderpumpe 1. Der Druck des geförderten flüssigen Kraftstoffs liegt beispielsweise nicht höher als zwischen 25 und 30 bar. Durch Längsbewegungen des Saugventils 14 und des Pumpenkolbens 4 wird der Kraftstoff durch die Hochdruckförderpumpe 1 gefördert. Dies passiert wie folgt: Befindet sich der Pumpenkolben 4 an der Öffnung 58 und ist der Druck im Hochdruckraum 12 abgesunken, so gibt das Saugventilelement 140 aufgrund des Druckunterschieds in Hochdruckraum 12 und Ansaugraum 48 die Kanäle 53 frei. Kryogener Kraftstoff strömt nun aus dem Ansaugraum 48 in den Hochdruckraum 12. Nach dem Druckausgleich sperrt das Saugventilelement 140 die Kanäle 53 wieder. Der Pumpenkolben 4 bewegt sich in Richtung des Hochdruckraums 12, wodurch der kryogene Kraftstoff auf einen angesprochenen Systemdruck von beispielsweise 600 bar komprimiert wird. Der komprimierte Kraftstoff kann dann beispielsweise Einspritzventilen einer Brennkraftmaschine zugeführt werden.
  • Über den Leckagespalt 190 strömt Kraftstoff von dem Hochdruckraum 12 in Richtung des Niederdruckbereichs 26 und kann über die Rückführleitung 22 wieder in den Ansaugraum 48 und damit in den Kraftstoffkreislauf der Hochdruckförderpumpe 1 zurückgeführt werden: Dabei strömt der Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich 26 in die Rückführleitung 22. Ist der Kraftstoffdruck in der Rückführleitung 22 höher als der Kraftstoff im Ansaugraum 48, so öffnet das Rückschlagventil 20 in dem ersten Leitungsabschnitt 222 und es strömt kryogener Kraftstoff aus der Rückführleitung 22 in den Ansaugraum 48. So kann der durch Leckage angesammelte Kraftstoff wieder in den Kraftstoffförderkreislauf der Hochdruckförderpumpe 1 zurückgeführt werden, ohne dass zuerst eine Rückführung in den Tank 30 erfolgt.
  • Ist die Gasmassenverträglichkeit der Hochdruckförderpumpe 1 gering oder nicht vorhanden, d.h. wenn der gasförmige Anteil des kryogenen Kraftstoffs in der Hochdruckförderpumpe 1 sehr hoch ist und aufgrund einer ordentlichen Funktionsweise kein weiterer gasförmiger Anteil in dem Kraftstoffförderkreislauf verwendet werden kann, wird das Schaltventil 70 in dem zweiten Leitungsabschnitt 221 betätigt, so dass der Kraftstoff aus der Rückführleitung 22 über den zweiten Leitungsabschnitt 221 in den Tank 30 strömen kann (Verfahren 800 zum Betreiben der Kraftstofffördereinrichtung 100).
  • 2 zeigt einen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Kraftstofffördereinrichtung 100, wobei der Ablaufplan im Folgenden erläutert wird:
    • Je nach konstruktiver Auslegung und betrieblicher Funktionsweise der Hochdruckförderpumpe 1 wird ein Schwellwert für den gasförmigen Anteil des kryogenen Kraftstoffs festgelegt (Festlegen 80) bis zu dem eine ordentliche Funktionsweise der Hochdruckförderpumpe 1 sichergestellt ist.
  • Es wird nun der gasförmige Anteil des kryogenen Kraftstoffs in der Hochdruckförderpumpe 1 während des Betriebs ermittelt (Ermitteln 81) und mit dem vorbestimmten Schwellwert verglichen (Vergleichen 82).
  • Ist der gasförmige Anteil des kryogenen Kraftstoffs in der Hochdruckförderpumpe größer als der vorbestimme Schwellwert, so wird das Schaltventil 70 betätigt (Betätigen 83) und die Verbindung zwischen dem zweiten Leitungsabschnitt 221 und dem Tank 30 geöffnet (Öffnen 84).
  • Ist der gasförmige Anteil des kryogenen Kraftstoffs in der Hochdruckförderpumpe kleiner als der vorbestimmte Schwellwert, so wird das Schaltventil 70 ebenfalls betätigt (Betätigen 83) und die Verbindung zwischen dem zweiten Leitungsabschnitt 221 und dem Tank 30 geschlossen (Schließen 85).
  • Diese Schritte werden für eine effektive Funktionsweise der Hochdruckförderpumpe 1 zyklisch wiederholt (Zyklisches Wiederholen 86).
  • Je nach Betriebszustand der Hochdruckförderpumpe 1 kann die Leckage mittels des Schaltventils 70 auch wieder in den Tank 30 geleitet werden, um eine effektive Funktionsweise und damit einen hohen Wirkungsgrad der Hochdruckförderpumpe 1 zu gewährleisten.
  • So kann auf konstruktiv einfache Weise die Leckage in der Regel direkt zurück in den Kraftstoffförderkreislauf der Hochdruckförderpumpe 1 gefördert werden, ohne über den Tank 30 geleitet zu werden, wodurch dieser anderenfalls unnötigerweise aufgewärmt wird und dadurch eine Druckerhöhung in dem Tank 30 entsteht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016210734 [0002]

Claims (13)

  1. Kraftstofffördereinrichtung (100) für kryogene Kraftstoffe mit einem Tank (30), einer Hochdruckförderpumpe (1) und einer Zulaufleitung (18), durch die die Hochdruckförderpumpe (1) mit dem Tank (30) verbindbar ist, wobei die Hochdruckförderpumpe (1) ein Pumpengehäuse (2) aufweist, das eine stufenförmige Längsbohrung (17) aufweist, in der ein Pumpenkolben (4) längsbewegbar angeordnet ist und welche Längsbohrung (17) einen von einem Ende (46) des Pumpenkolbens (4) begrenzten Hochdruckraum (12), einen zwischen der Längsbohrung (17) und dem Pumpenkolben (4) ausgebildeten Niederdruckbereich (26) und einen mit der Zulaufleitung (18) verbundenen Ansaugraum (48) umfasst, wobei der Niederdruckbereich (26) mit einer in dem Pumpengehäuse (2) ausgebildeten Rückführleitung (22) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführleitung (22) einen ersten Leitungsabschnitt (222) und einen zweiten Leitungsabschnitt (221) aufweist, wobei der erste Leitungsabschnitt (222) mittels eines in dem ersten Leitungsabschnitt (222) angeordneten Rückschlagventils (20) mit dem Ansaugraum (48) verbindbar ist und in dem zweiten Leitungsabschnitt (221) ein Schaltventil (70) angeordnet ist, durch welches Schaltventil (70) der zweite Leitungsabschnitt (221) mit dem Tank (30) verbindbar ist.
  2. Kraftstofffördereinrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (70) als 2/2-Wege-Ventil ausgebildet ist.
  3. Kraftstofffördereinrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leitungsabschnitt (222) als Abzweigleitung ausgebildet ist.
  4. Kraftstofffördereinrichtung (100) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (20) die Verbindung zwischen dem ersten Leitungsabschnitt (222) und dem Ansaugraum (48) freigibt, wenn der Druck in der Rückführleitung (22) höher ist als der Druck im Ansaugraum (48).
  5. Kraftstofffördereinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckbereich (26) mittels einer ersten Dichtung (10) vom Hochdruckraum (12) abgedichtet ist.
  6. Kraftstofffördereinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckbereich (26) mittels einer zweiten Dichtung (8) von einem in der Längsbohrung (17) ausgebildeten Umgebungsdruckbereich (25) abgedichtet ist.
  7. Kraftstofffördereinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (4) mittels einer Feder (24) mit einer Kraft entgegen der Richtung des Ansaugraums (48) beaufschlagt ist.
  8. Kraftstofffördereinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugraum (48) über mindestens einen Kanal (53) mit dem Hochdruckraum (12) verbindbar ist.
  9. Kraftstofffördereinrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kanal (53) mittels eines Saugventilelements (140) geöffnet oder geschlossen werden kann.
  10. Kraftstofffördereinrichtung (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugventilelement (140) in dem Ansaugraum (48) von einem Hülsenelement (36) umgeben ist, an dem sich eine Feder (38) abstützt und die Feder (38) das Saugventilelement (140) mit einer Kraft in Richtung des Ansaugraums (48) beaufschlagt.
  11. Kraftstofffördereinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Tank (30) eine weitere Förderpumpe (34) angeordnet ist, welche Kraftstoff aus dem Tank (30) über die Zulaufleitung (18) in den Ansaugraum (48) der Hochdruckförderpumpe (1) fördert.
  12. Verfahren (800) zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Schritte: a. Festlegen (80) eines vorgegebenen Schwellwerts für den gasförmigen Anteil des kryogenen Kraftstoffs in der Hochdruckförderpumpe (1); b. Ermitteln (81) des gasförmigen Anteils des kryogenen Kraftstoffs in der Hochdruckförderpumpe (1) während des Betriebs der Hochdruckförderpumpe (1); c. Vergleichen (82) des ermittelten gasförmigen Anteils des kryogenen Kraftstoffs mit dem vorbestimmten Schwellwert; d. Betätigen (83) des Schaltventils (70) in Abhängigkeit des gasförmigen Anteils des kryogenen Kraftstoffs in der Hochdruckförderpumpe (1) dergestalt, dass • wenn der gasförmige Anteil des kryogenen Kraftstoffs größer ist als der vorbestimmte Schwellwert: Öffnen (84) der Verbindung zwischen dem zweiten Leitungsabschnitt (221) und dem Tank (30); • wenn der gasförmige Anteil des kryogenen Kraftstoffs kleiner ist als der vorbestimmte Schwellwert: Schließen (85) der Verbindung zwischen dem zweiten Leitungsabschnitt (221) und dem Tank (30); e. Zyklisches Wiederholen (86) der Schritte b. bis d..
  13. Verfahren (800) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Schwellwert durch die Betriebsfunktion der Hochdruckförderpumpe (1) bestimmt wird.
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