DE102018217644A1 - Hochdruckpumpe und verfahren zum verdichten eines fluids - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Hochdruckpumpe (100), aufweisend eine Kompressionskammer (102) mit einem Einlass (104) zum Verbinden mit einer Fluidversorgung zum Ansaugen eines Fluids (106), und einen Auslass (108), ein Einlassrückschlagventil (112) zwischen der Verdichtungskammer (102) und dem Einlass (104), ein digitales Einlassventil (114) zwischen der Kompressionskammer (102) und dem Einlassrückschlagventil (112), eine Kammer (116) mit variablem Volumen, die mit der Kompressionskammer (102) durch einen Verteiler (118) und das digitale Einlassventil (114) verbunden ist, und einen Plunger oder Kolben (120), der eingerichtet ist, um das Fluid (106) in der Kompressionskammer (102) und der Kammer mit variablem Volumen (116) zu verdichten.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Diese Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe und ein Verfahren zum Verdichten eines Fluids bei einem Einspritzsystem, insbesondere eine Hochdruckpumpe und ein Verfahren für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung.
  • [Hintergrund der Erfindung]
  • Für Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen sind Hochdruckpumpen verwendet worden, um Kraftstoff bis auf 350 bar mit einem Kraftstoffdurchsatz von bis zu 100 Liter pro Stunde (L/h) für Kraftstoffeinspritzsysteme mit Druck zu beaufschlagen. Eine solche Kraftstoffpumpe wird als Plungerpumpe/Kolbenpumpe bezeichnet und wird von einer Nockenwelle angetrieben. Ein Förderdruck von ungefähr 3,5 bis 5 bar ist erforderlich, um eine Kompressionskammer in der Pumpe durch ein digitales Einlassventil, insbesondere bei hoher Motordrehzahl und somit hoher Kolbengeschwindigkeit, zu füllen. Um den Förderdruck auf das Niveau von Atmosphärendruck zu erhöhen, ist eine zusätzliche Pumpe oder eine Vorförderpumpe verwendet worden.
  • 5a bis 5c zeigen Schemata einer Hochdruckpumpe 200 nach dem Stand der Technik. Wenn sich ein Plunger oder Kolben 220 nach unten bewegt (Saughub), verursacht er ein Ansaugen eines Fluids 206 von einem Einlass 204 durch ein digitales Einlassventil 214 und Füllen einer Kompressionskammer 202, wie in 5a gezeigt. Nach Erreichen des unteren Totpunkts bewegt sich der Plunger oder Kolben 220 nach oben, wie in 5b gezeigt, und etwas Fluid wird durch das digitale Einlassventil 214 gegen den Förderdruck von ungefähr 5 bar gedrückt, was zu einer Zustrompulsation führt. Wenn das digitale Einlassventil 214 wie in 5c schließt, verdichtet der Plunger oder Kolben 220 das verbleibende Fluid 206 in der Kompressionskammer 202 auf einen Druck geringfügig über einem Rail-Druck in einer Common-Rail, wo das Fluid 206 für das Einspritzsystem gespeichert wird, und stößt das Fluid 206 durch ein Auslassrückschlagventil 210 zu einem Auslass 208 aus, bis der Plunger oder Kolben 220 den oberen Totpunkt erreicht.
  • Ein periodischer Kraftstoffdurchsatz, der durch Plunger-Pumpenhübe und eine Betätigung des digitalen Einlassventils erzeugt wird, verursacht eine periodische Druckpulsation. Die periodische Druckpulsation beeinflusst ein Füllverhalten der Kompressionskammer. Demzufolge ist früher eine Dämpfermembran verwendet worden, um die periodische Druckpulsation zu unterdrücken.
  • Es ist eine Feder verwendet worden, um den Plunger auch bei hohen Frequenzen in Kontakt mit einem Nocken zu halten, jedoch verursacht die konstante und notwendige Federvorspannung eine Nockenantriebslast, Reibung und Verschleiß, was zu einem zusätzlichen Kraftstoffverbrauch führt.
  • Es ist eine Plungerdichtung verwendet worden, um zu verhindern, dass der Kraftstoff zu einer Nockenseite austritt. Die Plungerdichtung verursacht jedoch Reibung und Verschleiß des Plungers, was zu einer Verschmutzung oder Verdünnung des Kraftstoffstoffes durch Schmieröl führt, das in der Nockenseite verwendet wird, was für den Motorverschleiß und eine Verkokung der Einspritzvorrichtung verantwortlich ist.
  • DE 20 2011 107 909 U1 beschreibt einen kolbenlosen Verbrennungsmotor und eine variable Brennkammergeometrie, wobei der Verbrennungsmotor einen elastischen Kammermantel aufweist, in dem eine Bodenplatte anstelle eines gewöhnlichen Kolbens fest integriert ist, wodurch eine reibungsfreie Volumenänderung eines geschlossenen Raums möglich ist.
  • DE 695837 C beschreibt eine verbrennungsdruckbetriebene Kraftstoffpumpe, die eine große Kolbenstufe und einen elastischen Federkolben aufweist.
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Pumpenleistung und Pumpeneffizienz auf kostengünstige Weise zu erreichen, insbesondere ohne eine Plungerdichtung, eine Feder und eine Dämpfermembran zu verwenden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Verdichten eines Fluids mit den Merkmalen des Anspruchs 8 bereit. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
  • [Vorteile der Erfindung]
  • Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist eine Kombination einer Kompressionskammer und einer Kammer mit variablem Volumen in einer Hochdruckpumpe. Diese Kombination ermöglicht eine stabile Zufuhr eines Fluids zu der Kompressionskammer, eine verbesserte Kontakt- und Dichtungseigenschaft des Nockens, um eine Verschmutzung oder Verdünnung sowie eine Verringerung des Förderdrucks für die Hochdruckpumpe zu verhindern.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kammer mit variablem Volumen einen Balg auf oder besteht aus diesem. Somit kann sich die Kammer mit variablem Volumen aufgrund der Flexibilität ihrer Struktur in vorteilhafter Weise wie eine Feder ausdehnen oder zusammenziehen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Balg ein Metall oder Kunststoffmaterial auf oder ist daraus hergestellt. Metall ist vorteilhaft, da es den Balg robust macht. Kunststoff ist vorteilhaft, weil es leichtgewichtig ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Verteiler eine Rohrleitung auf, wobei die Rohrleitung ein erstes Ende, das strömungstechnisch mit der Kammer mit variablem Volumen verbunden ist, und ein zweites Ende, das zwischen dem Einlassrückschlagventil und dem digitalen Einlassventil strömungstechnisch angeschlossen ist, aufweist. Dies ermöglicht, die Kompressionskammer und die Kammer mit variablem Volumen durch das digitale Einlassventil strömungstechnisch zu verbinden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Verteiler zumindest zwei separate Rohrleitungen auf. Dies ist für einen reibungslosen Fluidaustausch zwischen der Kompressionskammer und der Kammer mit variablem Volumen durch das digitale Einlassventil vorteilhaft.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Hochdruckpumpe ferner ein Sicherheitsventil zwischen der Kompressionskammer und der Kammer mit variablem Volumen oder zwischen der Kompressionskammer und dem Verteiler auf, wobei es eingerichtet ist, um den Druck in der Kompressionskammer zu steuern, um einen Overboost (Überladung) zu verhindern. Demzufolge kann die Zuverlässigkeit der Hochdruckpumpe verbessert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Hochdruckpumpe ferner eine Steuereinheit auf, um eine elektrische Steuerung des digitalen Einlassventils bereitzustellen. Demzufolge kann man das digitale Einlassventil präzise Steuern.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Verfahren zum Verdichten eines Fluids bereitgestellt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
    • - Verbinden einer Fluidversorgung mit einer Kompressionskammer, wobei die Kompressionskammer einen Einlass, einen Auslass, ein Einlassrückschlagventil und ein digitales Einlassventil aufweist, wobei die Kompressionskammer über einen Verteiler und das digitale Einlassventil mit einer Kammer mit variablem Volumen verbunden ist,
    • - Antreiben eines Plungers oder Kolbens in einer hin- und hergehenden Bewegung, und
    • - Verdichten des Fluids in der Kompressionskammer und der Kammer mit variablem Volumen durch den Plunger oder Kolben, so dass verdichtetes/komprimiertes Fluid von der Kompressionskammer durch den Auslass abgegeben wird. Dieses Verfahren ermöglicht ein stabiles Zuführen eines Fluids an die Kompressionskammer, eine verbesserte Kontakt- und Dichtungseigenschaft des Nockens sowie eine Verringerung des erforderlichen Förderdrucks für die Hochdruckpumpe.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verfahren zum Verdichten eines Fluids ferner die folgenden Schritte auf: Bereitstellen eines Sicherheitsventils zwischen der Kompressionskammer und der Kammer mit variablem Volumen oder zwischen der Kompressionskammer und dem Verteiler, und Freisetzen eines Overboosts in die Kammer mit variablem Volumen oder den Verteiler durch das Sicherheitsventil, wenn der Overboost auftritt. Dies ermöglicht das Verhindern eines Overboosts in der Kompressionskammer.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verfahren zum Verdichten eines Fluids ferner den folgenden Schritt auf: Elektrisches Steuern des digitalen Einlassventils. Dies ermöglicht ein Steuern des digitalen Einlassventils.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Förderdruck der Fluidversorgung weniger als 1 bar. Dies ermöglicht es, die Leistungsaufnahme einer zusätzlichen Pumpe oder der Vorförderpumpe zum Einspeisen des Fluids in die Hochdruckpumpe zu verringern, was zu einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs führt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Verdichten eines Fluids beträgt die Durchflussrate weniger als 100 L/h. Dies ermöglicht ebenfalls, die Leistungsaufnahme der zusätzlichen Pumpe oder der Vorförderpumpe zum Einspeisen des Fluids in die Hochdruckpumpe zu verringern, wodurch der Kraftstoffverbrauch gesenkt wird.
  • Figurenliste
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele detaillierter beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
    • 1a bis 1f zeigen schematische Zeichnungen einer Ausführungsform einer Hochdruckpumpe gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform.
    • 2 zeigt eine schematische Zeichnung einer ein Sicherheitsventil aufweisenden Hochdruckpumpe gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform.
    • 3 zeigt eine schematische Zeichnung einer eine Steuereinheit aufweisenden Hochdruckpumpe gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
    • 4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm, das einen Schritt zum Verdichten eines Fluids gemäß einer vorteilhaften Ausführung vom darstellt.
    • 5a bis 5c zeigen schematische Zeichnungen einer Hochdruckpumpe des Standes der Technik.
  • [Beschreibung von Ausführungsformen]
  • Obwohl hierin bestimmte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, ist es für den Durchschnittsfachmann offensichtlich, dass eine Vielzahl alternativer und/oder äquivalenter Ausführungen die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen ersetzen können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Im Allgemeinen ist diese Anmeldung dazu vorgesehen, jegliche Adaptionen oder Variationen der hierin erläuterten spezifischen Ausführungsformen abzudecken.
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, wie in 1a bis 1f dargestellt, weist die Hochdruckpumpe 100 auf eine Kompressionskammer 102 mit einem Einlass 104 zum Verbinden einer Fluidversorgung zum Ansaugen eines Fluids 106 und einem Auslass 108, ein Einlassrückschlagventil 112 zwischen der Kompressionskammer 102 und dem Einlassventil 104, ein digitales Einlassventil 114 zwischen der Kompressionskammer 102 und dem Einlassrückschlagventil 112, eine Kammer 116 mit variablem Volumen, die mit der Kompressionskammer 102 durch einen Verteiler 118 und das digitale Einlassventil 114 verbunden ist, und einen Plunger oder Kolben 120, der eingerichtet ist, um das Fluid 106 in der Kompressionskammer 102 und der Kammer 116 mit variablem Volumen zu verdichten.
  • Das Fluid 106 kann eine Flüssigkeit sein, insbesondere ein Kraftstoff wie Diesel oder Benzin oder dergleichen.
  • 1a zeigt, dass beim Öffnen des digitalen Einlassventils 114, wenn sich der Plunger oder Kolben 120 nach unten (Saughub) bis zum unteren Totpunkt bewegt, das Fluid 106 durch das Einlassrückschlagventil 112 angesaugt wird.
  • Wie in 1b und 1c gezeigt, wenn sich der Plunger oder Kolben 120 nach oben bewegt (Kompressionshub), schließt das Einlassrückschlagventil 112 und der Druck in der Kompressionskammer 112, dem Verteiler 118 und der Kammer 116 mit variablem Volumen nimmt zu. Demzufolge kann eine Zustrompulsation aufgrund eines Rückflusses gegen den Zufluss (vgl. 4b) vermieden werden.
  • Wenn das digitale Einlassventil 114 schließt, wie in 1d gezeigt, erreicht der Druck in dem Verteiler 118 und der Kammer 116 mit variablem Volumen beispielsweise ungefähr 5 bar und der Druck in der Kompressionskammer 102 erreicht etwas über einem Rail-Druckniveau in dem Einspritzsystem und gibt das Fluid 106 durch das Auslassrückschlagventil 110 zu dem Auslass 108 ab, bis der Plunger oder Kolben 120 den oberen Totpunkt erreicht.
  • Wenn sich der Plunger oder Kolben 120 nach unten bewegt (Saughub), schließt das Auslassrückschlagventil 110 und das digitale Einlassventil 114 öffnet, und zum Beispiels füllt ein mit einem Druck von 5 bar beaufschlagtes Fluid die Kompressionskammer 102, wie in 1e gezeigt, und dann beginnt der Ansaugvorgang erneut den Verteiler 118 und die Kammer 116 mit variablem Volumen und die Kompressionskammer 102 wieder zu befüllen, wie dies in 1f gezeigt ist. Danach wird der Prozess von 1b bis 1f wie oben beschrieben wiederholt. Auf diese Weise kann eine Verringerung eines erforderlichen Förderdrucks für die Hochdruckpumpe 100 erreicht werden. Das heißt, eine zusätzliche Pumpe oder eine Vorförderpumpe zum Einspeisen des Fluids 106 in die Hochdruckpumpe 100 kann entfallen oder die Leistungsaufnahme der zusätzlichen Pumpe oder der Vorförderpumpe kann reduziert werden.
  • In vorteilhafter Weise kann der Bodenteil des Plungers oder Kolbens 120 in den Bodenteil der Kammer 116 variablen Volumen integriert sein. Dies ermöglicht es zu verhindern, dass das Fluid zu einer Nockenseite ausläuft und/oder Schmiermittel von der Nockenseite in das Fluid austritt.
  • Darüber hinaus ermöglicht die Kammer 116 mit variablem Volumen eine Verbesserung zum Kontaktieren des Nockens mit dem Bodenteil der Kammer 116 mit variablem Volumen, da die Kammer 116 mit variablem Volumen wie eine Feder wirkt. Demzufolge kann eine Feder für den Plunger oder Kolben 120 weggelassen werden.
  • Da die Kammer 116 mit variablen Volumen ferner als eine Feder arbeitet, kann eine periodische Druckpulsation unterdrückt und stabilisiert werden. Die Pulsation wird durch einen periodischen Fluidstrom verursacht, der durch Pumphübe des Plungers oder Kolbens 120 und eine Betätigung des digitalen Einlassventils 114 erzeugt wird. Demzufolge kann eine Dämpfermembran weggelassen werden.
  • Die Kammer 116 mit variablem Volumen weist in vorteilhafter Weise einen Balg auf oder besteht aus diesem. In diesem Fall dehnt sich die Kammer 116 mit variablem Volumen gemäß der Bewegung des Plungers oder Kolbens 120 flexibel aus oder zieht sich zusammen. Der Balg besteht vorzugsweise aus einem Metall wie Stahl oder dergleichen oder einem Kunststoffmaterial wie einem Aramid, insbesondere PPTA oder dergleichen. Dies kann vorteilhaft sein, da der Balg leicht sein kann.
  • Wie in 1a bis 1f gezeigt, weist der Verteiler 118 eine Rohrleitung 122 auf, wobei die Rohrleitung 122 ein erstes Ende 144, das strömungstechnisch mit der Kammer 116 mit variablem Volumen verbunden ist, und ein zweites Ende 126 das zwischen dem Einlassrückschlagventil 112 und dem digitalen Einlassventil 114 strömungstechnisch angeschlossen ist, aufweist. Demzufolge sind die Kompressionskammer 102 und die Kammer 116 mit variablem Volumen durch das digitale Einlassventil 114 strömungstechnisch verbunden.
  • Der Verteiler 118 kann zumindest zwei separate Rohrleitungen 122 aufweisen. Dies ist für einen gleichmäßigen Fluidaustausch zwischen der Kompressionskammer 102 und der Kammer 116 mit variablem Volumen durch das digitale Einlassventil 114 vorteilhaft.
  • Wie in 2 gezeigt, kann die Pumpe 100 ferner ein Sicherheitsventil 128 zwischen der Kompressionskammer 102 und der Kammer 116 mit variablen Volumen aufweisen. Alternativ kann das Sicherheitsventil 128 zwischen der Kompressionskammer 102 und einem anderen Teil der Niederdruckseite, beispielsweise dem Verteiler 118 angeschlossen sein. Wenn ein Overboost in der Kompressionskammer 102 auftritt, kann der Overboost in die Kammer 116 mit variablem Volumen freigesetzt werden, und der Druck in der Kompressionskammer 102 kann innerhalb eines gewünschten Druckniveaus gehalten werden. Weil die Kammer 116 mit variablem Volumen einen niedrigen Druck von bis zu 5 bar und feder- und/oder dämpferähnliche Eigenschaften aufweist, kann sie den durch plötzliche Druckänderungen verursachten Stoß absorbieren.
  • Wie in 3 gezeigt, weist die Pumpe 100 ferner eine Steuereinheit 130 auf, um eine elektrische Steuerung des digitalen Einlassventils 114 bereitzustellen. Diese Steuereinheit 130 kann eine Motorsteuereinheit sein.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Verdichten eines Fluids 106 darstellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Verbinden S10 einer Fluidversorgung mit einer Kompressionskammer 102, wobei die Kompressionskammer 102 einen Einlass 104, einen Auslass 108, ein Einlassrückschlagventil 112 und ein digitales Einlassventil 114 aufweist, wobei die Kompressionskammer 102 mit einer Kammer 116 mit variablem Volumen durch einen Verteiler 118 und das digitale Einlassventil 114 verbunden ist, Antreiben S20 eines Plungers oder Kolbens 120 in einer hin- und hergehenden Bewegung, z.B. in und aus der Kompressionskammer 102, und Verdichten S30 des Fluids 106 in der Kompressionskammer 102 und der Kammer 116 mit variablen Volumen durch den Plunger oder Kolben 120 derart, so dass das komprimierte Fluid 106 von der Kompressionskammer 102 durch den Auslass 108 ausgetragen wird. Die Kammer 116 mit variablem Volumen wirkt wie eine Niederdruckpumpe durch Ändern des Volumens entsprechend der Bewegung des Plungers oder Kolbens 120.
  • Das Verfahren zum Verdichten eines Fluids 106 kann ferner die folgenden Schritte aufweisen: Bereitstellen eines Sicherheitsventils 128 zwischen der Kompressionskammer 102 und der Kammer 116 mit variablem Volumen oder zwischen der Kompressionskammer 102 und dem Verteiler 118, und Freisetzen eines Overboosts in die Kammer 116 mit variablem Volumen oder den Verteiler 118 durch das Sicherheitsventil 128, wenn der Overboost auftritt. Demzufolge kann ein Overboost in der Kompressionskammer 102 verhindert werden und die Zuverlässigkeit der Hochdruckpumpe 100 kann unter Verwendung des Sicherheitsventils 128 verbessert werden.
  • Das Verfahren zum Verdichten eines Fluids 106 kann ferner den folgenden Schritt aufweisen: Elektrisches Steuern des digitalen Einlassventils 114. Das digitale Einlassventil 114 kann ein Magnetventil sein.
  • In dem Verfahren zum Verdichten eines Fluids 106 beträgt ein Förderdruck der Fluidversorgung vorzugsweise weniger als ein bar. Wie anhand der 1a bis 1f erläutert, benötigt die Kammer 116 mit variablen Volumen nur eine Einspeisung mit niedrigem Druck. Somit kann eine zusätzliche Pumpe oder eine Vorförderpumpe zum Einspeisen des Fluids in die Hochdruckpumpe 100 weggelassen werden oder die Leistungsaufnahme der zusätzlichen Pumpe oder der Vorförderpumpe kann verringert werden.
  • In dem Verfahren zum Verdichten eines Fluids 106 kann die Durchflussrate des Fluids von der Versorgung weniger als 100 Liter pro Stunde (L/h) betragen. Die Kammer 116 mit variablem Volumen benötigt nur eine Niedrigdruckeinspeisung mit geringer Durchflussrate. Demzufolge kann eine zusätzliche Pumpe oder eine Vorförderpumpe zum Einspeisen des Fluids in die Hochdruckpumpe 100 weggelassen werden oder die Leistungsaufnahme der zusätzlichen Pumpe oder der Vorförderpumpe kann reduziert werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Hochdruckpumpe
    102
    Kompressionskammer
    104
    Einlass
    106
    Fluid
    108
    Auslass
    110
    Auslassrückschlagventil
    112
    Einlassrückschlagventil
    114
    digitales Einlassventil
    116
    Kammer mit variablem Volumen
    118
    Verteiler
    120
    Plunger oder Kolben
    122
    Rohrleitung
    124
    erstes Ende
    126
    zweites Ende
    128
    Sicherheitsventil
    130
    Steuereinheit
    200
    Hochdruckpumpe des Standes der Technik
    202
    Kompressionskammer
    204
    Einlass
    206
    Fluid
    208
    Auslass
    210
    Auslassrückschlagventil
    214
    digitales Einlassventil
    220
    Plunger oder Kolben
  • 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 202011107909 U1 [0007]
    • DE 695837 C [0008]

Claims (12)

  1. Hochdruckpumpe (100), aufweisend: eine Kompressionskammer (102) mit einem Einlass (104) zum Verbinden mit einer Fluidversorgung, um ein Fluid (106) anzusaugen, und einem Auslass (108); ein Einlassrückschlagventil (112) zwischen der Kompressionskammer (102) und dem Einlass (104); ein digitales Einlassventil (114) zwischen der Kompressionskammer (102) und dem Einlassrückschlagventil (112); eine Kammer (116) mit variablem Volumen, die durch einen Verteiler (118) und das digitale Einlassventil (114) mit der Kompressionskammer (102) verbunden ist; und einen Plunger oder Kolben (120), der eingerichtet ist, um das Fluid (106) in der Kompressionskammer (102) und der Kammer (116) mit variablem Volumen zu verdichten.
  2. Pumpe (100) nach Anspruch 1, wobei die Kammer (116) mit variablem Volumen einen Balg aufweist.
  3. Pumpe (100) nach Anspruch 2, wobei der Balg aus einem Metall oder einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.
  4. Pumpe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verteiler (118) eine Rohrleitung (122) aufweist, wobei die Rohrleitung (122) ein erstes Ende (124), das strömungstechnisch mit der Kammer (116) mit variablem Volumen verbunden ist, und ein zweites Ende (126), das zwischen dem Einlassrückschlagventil (112) und dem digitalen Einlassventil (114) strömungstechnisch angeschlossen ist, aufweist.
  5. Pumpe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verteiler (118) mindestens zwei separate Rohrleitungen (122) aufweist.
  6. Pumpe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend ein Sicherheitsventil (128) zwischen der Kompressionskammer (102) und der Kammer (116) mit variablem Volumen oder zwischen der Kompressionskammer (102) und dem Verteiler (118), wobei es eingerichtet ist, um den Druck in der Kompressionskammer (102) zu steuern, um einen Overboost zu verhindern.
  7. Pumpe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend eine Steuereinheit (130) zum Bereitstellen einer elektrischen Steuerung des digitalen Einlassventils (114).
  8. Verfahren zum Verdichten eines Fluids (106), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Verbinden (S10) einer Fluidversorgung mit einer Kompressionskammer (102), wobei die Kompressionskammer (102) einen Einlass (104), einen Auslass (108), ein Einlassrückschlagventil (112) und ein digitales Einlassventil (114) aufweist, wobei die Kompressionskammer (102) mit einer Kammer (116) mit variablem Volumen durch einen Verteiler (118) und das digitale Einlassventil (114) verbunden ist; Antreiben (S20) eines Plungers oder Kolbens (120) in einer hin- und hergehenden Bewegung; und Verdichten (S30) des Fluids (106) in der Kompressionskammer (102) und der Kammer (116) mit variablem Volumen durch den Plunger oder Kolben (120) derart, so dass ein verdichtetes Fluid (106) von der Kompressionskammer (102) durch den Auslass (108) abgegeben wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, ferner aufweisend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Sicherheitsventils (128) zwischen der Kompressionskammer (102) und der Kammer (116) mit variablem Volumen oder zwischen der Kompressionskammer (102) und dem Verteiler (118); und Freisetzen eines Overboosts in die Kammer (116) mit variablem Volumen oder den Verteiler (118) durch das Sicherheitsventil (128), wenn der Overboost auftritt.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, ferner aufweisend den folgenden Schritt: Elektrisches Steuern des digitalen Einlassventils (114).
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Förderdruck der Fluidversorgung weniger als 1 bar beträgt.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Durchflussrate des Fluids aus der Versorgung weniger als 100 L/h beträgt.
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