DE3342582C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Wasserstoffmotors - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Wasserstoffmotors

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DE3342582C2 DE3342582A DE3342582A DE3342582C2 DE 3342582 C2 DE3342582 C2 DE 3342582C2 DE 3342582 A DE3342582 A DE 3342582A DE 3342582 A DE3342582 A DE 3342582A DE 3342582 C2 DE3342582 C2 DE 3342582C2
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Abstract

Um ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Wasserstoffmotors mit kryogengespeichertem Wasserstoff, bei denen über eine Betriebstemperatur, die im Bereich des Siedepunktes von Wasserstoff liegt, durch eine abgekühlte Pumpe Wasserstoff dem mit innerer Gemischbildung betriebenen Wasserstoffmotor zugeführt wird, derart zu verbessern, daß die Pumpe nicht ständig auf Betriebstemperatur gehalten werden muß, wird vorgeschlagen, daß die Pumpe bei höherer Temperatur als ihrer Betriebstemperatur so lange von kaltem Wasserstoffgas durchströmt und dadurch abgekühlt wird, bis deren Betriebstemperatur erreicht wird, und daß der Wasserstoffmotor mit dem durch die Pumpe geströmten Wasserstoffgas in einem Teillastbereich betrieben wird.

Description

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daß die Pumpe nicht ständig auf Betriebstemperatur gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gegehalten werden muß, so daß der Motor zunächst bei löst, daß die Pumpe außerhalb des Kryotanks angeordwanner Pumpe betrieben und dabei die Pumpe auf die net ist und daß sich eine von der Einlaßöffnung ausge-Betriebstemperatur abgekühlt wird. hende Ansaugleitung in eine erste Ansaugleitung für
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der ein- 5 Flüssigwasserstoff und eine zweite, mit einem Absperrgangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch ge- organ versehene, Ansaugleitung für Wasserstoffgas auflöst, daß die Pumpe bei höherer Temperatur als ihrer teilt, die beide in den KryotanL führen. Betriebstemperatur so lange von kaltem Wasserstoffgas Der Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß bei durchströmt und dadurch abgekühlt wird, bis deren Ee- außerhalb des Kryotanks angeordneter Pumpe dessen triebstemperaiur erreicht wird, und daß der Wasser- io Abdampfrate aufgrund einer besseren Isolation des stoffmotor mit dem durch die Pumpe geströmten Was- Tanks und einer geringeren Anzahl von in den Tank serstoffgas in einem Teillastbereich betrieben wird. führenden Wärmebrücken wesentlich geringer ist Au-
Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der ßerdem ist bei dieser Anordnung die Flüssigwasserstoff-Motor auch bei warmer Pumpe betrieben oder gestar- hochdruckpumpe für Justier- und Wartungsarbeiten tet werden kann und dabei gleichzeitig die Pumpe auf 15 wesentlich leichter zugänglich.
Betriebstemperatur abgekühlt wird, so daß es nicht Bei einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen,
mehr notwendig ist, die Pumpe auch bei abgeschaltetem daß die erste Ansaugleitung ein Absperrorgan aufweist.
Wasserstoffmotor auf Betriebstemperatur zu halten. Dieses bietet den Vorteil, daß beim Ansaugen von Was-
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es serstoffgas zum Abkühlen der Pumpe sichergestellt
von Vorteil, wenn das Wasserstoffgas mittels einer 20 wird, daß kein flüssiger Wasserstoff angesaugt wird.
Hilfsgaspumpe durch die Pumpe hindurch angesaugt Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgese-
und zum Wasserstoffmotor gepumpt wird. Die Hilfsgas- hen, daß in der Zuführleitung eine Einwegleitung mit
pumpe ermöglicht in einfacher Weise, Wasserstoff zu einem nur in Richtung des Wasserstoffmotors durchläs-
dem im Teillastbereich betriebenen Wasserstoffmotor sigen Rückschlagventil und parallel dazu eine Hilfsgas-
zu pumpen und auf den erforderlichen Druck zu korn- 25 pumpe angeordnet sind. Der Vorteil der Hilfsgaspumpe
primieren. besteht darin, daß der für den Betrieb des Wasserstoff-
Weiterhin kann es bei einem Ausführungsbeispiel des motors erforderliche Druck des Wasserstoffgases mit Verfahrens von Vorteil sein, wenn in dem Fall, in dem dieser in einfacher Weise erzeugt werden kann. Weitersich die Pumpe auf einer Temperatur befindet, die über hin besitzt die Einwegleitung den Vorteil, daß bei auf ihrer Betriebstemperatur liegt, der Wasserstoffmotvr 30 Betriebstemperatur befindlicher, arbeitender Pumpe mit Niederdruckeinblasung betrieben wird und daß bei der Wasserstoff nicht durch die nicht mehr notwendige Erreichen der Betriebstemperatur der Pumpe der Was- Hilfsgaspumpe hindurchströmt, sondern durch die Einserstoffmotor auf die Hochdruckeinblasung umgeschal- wegleitung direkt dem Wasserstoffmotor zugeführt tet wird. Bei diesem Verfahren muß das Wasserstoffgas wird.
zum Betreiben des Motors während des Abkühlens der 35 Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung erge-Pumpe nicht auf die für Hochdruckeinblasung notwen- ben sich aus der folgenden Beschreibung sowie der digen Drücke komprimiert werden. Dies vereinfacht das zeichnerischen Darstellung einer Ausführungsform der Pumpen des Wasserstoffs wesentlich. So muß zum Bei- Erfindung. Die Zeichnung zeigt eine schematische Darspiel bei Verwendung einer Hilfsgaspumpe diese nicht stellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, mehr eine Hochdruckpumpe sein, sondern es genügt 40 Von einem flüssigen Wasserstoff enthaltenden Kryoeine wesentlich einfachere und billigere Ausführung, die tank iO führt eine in den flüssigen Wasserstoff eintauden notwendigen Druck erzeugen kann. chende erste Ansaugleitung 12 mit einem Absperrorgan
Weiterhin besteht die Möglichkeit, zur Erzeugung des 14 zu einer Einlaßöffnung einer Flüssigwasserstoffhochfür die Niederdruckeinblasung erforderlichen Druckes druckpumpe 16. Eine zweite Ansaugleitung 18 für gasdie Flüssigwasserstoffhochdruckpumpe zu verwenden, 45 förmigen Wasserstoff mit einem Absperrorgan 20 die zwar aufgrund der Abdichtprobleme Wasserstoff taucht in eine über den flüssigen Wasserstoff in dem nicht auf Hochdruck komprimieren kann, jedoch in der Kryotank 10 angeordnete Gasblase aus Wasserstoff ein Lage ist, den für die Niederdruckeinblasung notwendi- und mündet zwischen dem Absperrorgan 14 der ersten gen Druck zu erzeugen. Ansaugleitung 12 und der Einlaßöffnung der Flüssig-
Bei einer weiteren vorteilhaften Durchführung des 50 wasserstoffhochdruckpumpe 16 in die erste Ansauglei-Verfahrens ist es günstig, wenn in dem Fall der Wasser- tung 12.
stoffmotor mit äußerer Gemischbildung betrieben wird Eine von einer Auslaßöffnung der Flüssigwasserstoff -
und daß bei Erreichen der Betriebstemperatur der Pum- hochdruckpumpe 16 ausgehende Zuführleitung 22 mit
pe der Wasserstoffmotor auf die innere Gemischbildung einem Absperrorgan 24 führt zu einem Wasserstoffmoumgeschaltet wird. Das Betreiben des Wasserstoffmo- 55 tor 26.
tors mit äußerer Gemischbildung während der Ab- Zwischen der Auslaßöffnung der Flüssigwasserstoffkühlphase der Pumpe ermöglicht, zur Erzeugung des hochdruckpumpe 16 und dem Absperrorgan 24 sind in notwendigen geringen Wasserstoffdrucks die über Be- der Zuführleitung 22 ein nur in Richtung des Wassertriebstemperatur arbeitende Flüssigwasserstoffhoch- Stoffmotors 26 durchlässiges Rückschlagventil 28 und druckpumpe, eine sehr einfache und billige Hilfsgas- 60 parallel zu diesem eine Hilfsgaspumpe 30 mit einer pumpe oder überhaupt keine Pumpe zu verwenden, wo- Saugleitung 32 und einer Druckleitung 34 angeordnet, bei im letzteren Fall der erforderliche Druck durch dtn wobei die Saugleitung 32 zwischen der Flüssigwasserim Kryotank verdampfenden flüssigen Wasserstoff er- stoffhohdruckpumpe 16 und dem Rückschlagventil 28 zeugt wird. von der Zuführleitung 22 abzweigt und die Drucklei-Desweiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun- 65 tung 34 zwischen dem Rückschlagventil 28 und dem de, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Absperrorgan 24 in die Zuführleitung einmündet, zu schaffen. Zum Ausgleich von Druckschwankungen ist zwischen Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der ein- dem Rückschlagventil 28 und dem Absperrorgan 24
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parallel zur Zuführleitung 22 ein Druckausgleichsgefäß organ 20 in der zweiten Ansaugleitung für gasförmigen 36 vorgesehen, das eine von der Zuführleitung 22 ab- Wasserstoff geschlossen, das Absperrorgan 14 der erzweigende Zuleitung 38 mit einem Rückschlagventil 40 sten Ansaugleitung 12 geöffnet, die Flüssigwasserstoffsowie eine zur Zuführleitung 22 führende Rückleitung hochdruckpumpe 16 ein- und die Hilfsgaspumpe 30 ab-42 mit einem Rückschlagventil 44 aufweist 5 geschaltet Damit wird flüssiger Wasserstoff aus dem Als Antrieb für die Flüssigwasserstoffhochdruckpum- Kryotank 10 über die erste Ansaugleitung 12 von der pe 16 und die Hilfsgaspumpe 30 sind verschiedene Mög- Flüssigwasserstoffhochdruckpumpe 16 angesaugt und lichkeiten denkbar. So kann zum Beispiel für die Flüssig- unter Hochdruck stehender Wasserstoff erzeugt der wasserstoffhochdruckpumpe 16 eine durch den Wasser- durch die Zuführleitung 22, durch das in dieser angeordstoffmotor 26 getriebene Hydraulikantriebseinrichtung 10 nete Rückschlagventil 28 und das Absperrorgan 24 hinvorgesehen sein. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, daß die durch zu dem mit innerer Gemischbildung betriebenen Flüssigwasserstoffhochdruckpumpe 16 und die Hilfs- Wasserstoff motor 26 strömt
gaspumpe 30 elektrisch betrieben werden. Beim Abstellen des Wasserstoffmotors 26 wird Das Absperrorgan 14 in der ersten Ansaugleitung 12, gleichzeitig das Absperrorgan 24 geschlossen, so daß in das Absperrorgan 20 in der zweiten Ansaugleitung 18 -.5 dem Druckausgleichsgefäß 36 noch unter Hochdruck sowie das Absperrorgan 24 in der Zuführleitung 22 kön- stehender Wasserstoff gespeichert wird. Dieser reicht nen auf unterschiedliche Art und Weise betätigt werdea aus, um nach kurzen Betriebspausen, in denen die Flüs-Beispielsweise können die Absperrorgane 14, 20, 24 sigwasserstoffhochdruckpumpe 16 nicht aufwärmt den elektromagnetisch betätigbar sein, das heißt es handelt Wasserstoffmotor 26 sofort mit innerer Gemischbilsich um Magnetventile. 20 dung und Wasserstoff-Förderung durch die Flüssigwas-Befindet sich die Flüssigwasserstoffhochdruckpumpe serstoffhochdruckpumpe 16 zu starten, ohne daß dabei 16 auf einer Temperatur oberhalb Betriebstemperatur, die Hilfsgaspumpe 30 eingeschaltet werden muß.
so wird das Absperrorgan 14 in der ersten Ansauglei- In Abweichung von dem in der Zeichnung dargestelltung 12 geschlossen und das Absperrorgan 20 in der ten Ausführungsbeispiel kann die Hilfsgaspumpe 30 zweiten Ansaugleitung 18 geöffnet Durch Einschalten 25 weggelassen werden, wenn der Wasserstoffmotor 26 in der Hilfsgaspumpe 30 wird nun Wasserstoffgas aus der dem Falle, in dem sich die Flüssigwasserstoffhochdruckim Kryotank 10 über dem flüssigen Wasserstoff ange- pumpe 16 auf einer Temperatur befindet, die über ihrer ordneten Gasblase angesaugt Es strömt durch die zwei- Betriebstemperatur liegt, mit Niederdruckeinblasung te Ansaugleitung 18, das geöffnete Absperrorgan 20, die oder mit äußerer Gemischbildung betrieben wird. Die Flüssigwasserstoffhochdruckpumpe 16, die Zuführlei- 30 bei diesen beiden Gemischbildungsarten erforderlichen tung 22 und die Saugleitung 32 zur Hilfsgaspumpe 30 Wasserstoffdrücke können auch durch die nicht optimal und kühlt dabei die Flüssigwasserstoffhochdruckpumpe arbeitende Flüssigwasserstoffhochdruckpumpe 16 er-16 ab. zeugt werden, so daß nach Erreichen der Betriebstem-Die Hilfsgaspumpe 30 erzeugt den für die jeweils ver- peratur der Flüssigwasserstoffhochdruckpumpe 16 nur wendete Gemischbildung im Wasserstoffmotor 26 not- 35 ein Umschalten des Wasserstoffmotors 26 von Niederwendigen Druck, das heißt bei innerer Gemischbildung druckeinblasung oder äußerer Gemischbildung auf einen Druck von 30 bis 100 bar und mehr, bei Nieder- Hochdruckeinblasung und ein Schließen des Absperrordruckeinblasung einen Druck von 5 bis 10 bar und bei gans 20 in der zweiten Ansaugleitung 18 für gasförmiäußerer Gemischbildung einen Druck von 1 bis 2 bar. gen Wasserstoff sowie ein öffnen des Absperrorgans 14 Nach öffnen des Absperrorgans 24 in der Zuführleitung 40 in der ersten Ansaugleitung 12 für flüssigen Wasserstoff 22 kann das verdichtete Wasserstoffgas durch die erforderlich sind. Wird der Wasserstoff motor 28 in dem Druckleitung 34 über die Zuführleitung 22 dem Wasser- Falle, in dem sich die Flüssigwasserstoffhochdruckpumstoffmotor 26 zuströmen. Eventuelle Druckschwankun- pe 16 auf einer Temperatur befindet, die über ihrer Begen werden durch das Druckausgleichsgefäß 36 ausge- triebstemperatur liegt, nur mit äußerer Gemischbildung glichen. 45 betrieben, so reicht der durch abdampfenden Wasser-Das parallel zur Hilfsgaspumpe 30 in der Zuführlei- stoff im Kryotank 10 entstehende Druck im Wassertung 22 angeordnete Rückschlagventil 28 verhindert bei stoffgas aus, um den Wasserstoffmotor 26 zu betreiben, dieser Betriebsweise, daß die Hilfsgaspumpe 30 kurzge- ohne daß die Flüssigwasserstoffhochdruckpumpe 16 schlossen wird und nicht in der Lage ist, den erforderli- eingeschaltet ist Dazu ist es jedoch erforderlich, daß die chen Druck zu erzeugen. 50 Flüssigwasserstoffhochdruckpumpe 16 so konstruiert Während des Abkühlvorganges kann die Flüssiggas- ist, daß die Ventile und der Kolben im ausgeschalteten serstoffhochdruckpumpe 16 ein- oder ausgeschaltet Zustand in Förderrichtung nur einen geringen Strösein. Bei ausgeschalteter Flüssigwasserstoffhochdruck- mungswiderstand besitzen und einen Gasstrom zulaspumpe 16 ist es jedoch erforderlich, daß Ventile und sen. Nach Erreichen der Betriebstemperatur der Flüs-Kolben so konstruiert sind, daß die Flüssigwasserstoff- 55 sigwasserstoffhochdruckpumpe 16 wird diese eingehcchdruckpumpe 16 in Förderrichtung nahezu keinen schaltet das Absperrorgan 20 geschlossen, das Absperroder nur einen geringen Strömungswiderstand aufweist organ 14 geöffnet und der Wasserstoffmotor 26 von und somit von dem durch die Hilfsgaspumpe 30 ange- äußerer Gemischbildung auf Hochdruckeinblasung umsaugten kalten Wasserstoffgas durchströmt und gekühlt geschaltet
werden kann. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, daß die eo
Flüssigwasserstoffhochdruckpumpe 16, obwohl sie sich Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
auf einer Temperatur befindet, die über ihrer Betriebs-
temperatur liegt eingeschaltet ist jedoch aufgrund der
thermischen Ausdehnung von Kolben und Ventilen nur
einen geringen Druck erzeugen kann und als Vorpumpe 65
für die Hilfsgaspumpe 30 arbeitet
Sobald die Betriebstemperatur der Flüssigwasserstoffhochdruckpumpe 16 erreicht ist wird das Absperr-

Claims (7)

1 2 tür, die im Bereich des Siedepunktes von Wasserstoff Patentansprüche: liegt, abgekühlten Pumpe Wasserstoff dem mit innerer Gemischbildung betriebenen Wasserstoffmotor zuge-
1. Verfahren zum Betreiben eines Wasserstoffmo- führt wird.
tors mit kryogengespeichertem Wasserstoff, bei 5 Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung dem über eine auf Betriebstemperatur, die im Be- zur Durchführung des Verfahrens mit einem Kryotank reich des Siedepunktes von Wasserstoff liegt, abge- für flüssigen Wasserstoff und einer eine Einlaß- und eine kühlte Pumpe (16) Wasserstoff dem mit innerer Ge- Auslaßöffnung aufweisenden Pumpe, deren Einlaßöffmischbüdung betriebenen Wasserstoffmotor (26) zu- nung mit dem flüssigen Wasserstoff im Kryotank in Vergeführt wird, dadurch gekennzeichnet, to bindung steht und deren Auslaßöffnung mit einer zu daß die Pumpe (16) bei höherer Temperatur als ihrer einem Wasserstoffmotor führenden Zuführleitung verBetriebstemperatur so lange von kaltem Wasser- sehen ist
stoffgas durchströmt und dadurch abgekühlt wird, Bei Wasserstoffmotoren kann die Gemischbildung
bis deren Betriebstemperatur erreicht wird, und daß auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Die einfachste
der Wasserstoffmotor mit dem durch die Pumpe (16) 15 Möglichkeit ist die äußere Gemischbildung, bei der wie
geströmten Wasserstoffgas in einem Teilla&tbereich bei einem konventionellen Vergasermotor ein Gemisch
betrieben wird. aus Luft und Brennstoff, das heißt in diesem Falle Luft
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- und Wasserstoff, vom Motor angesaugt, verdichtet und zeichnet, daß das Wasserstoffgas mittels einer Hilfs- anschließend verbrannt wird. Hierzu muß der Wassergaspumpe (30) durch die Pumpe hindurch angesaugt 20 stoff dem Motor mit einem Druck von etwa 1 bis 2 bar und zum Wasserstoffmotor gepumpt wird. zugeführt werden. Eine weitere Möglichkeit ist eine
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Niederdruckeinblasung, bei welcher der Motor Luft angekennzeichnet, daß in dem Fall, in dem sich die saugt und bei welcher zu Beginn einer Verdichtungs-Pumpe auf einer Temperatur befindet, die über ihrer phase, in der Nähe des unteren Totpunktes, Wasserstoff Betriebstemperatur liegt, der Wasserstoffmotor mit 25 eingeblasen wird. Dies erfordert Einblasdrücke im Be-Niederdruckeinblasung betrieben wird und daß bei reich von ungefähr 5 bis 10 bar. Eine gegenüber den Erreichen der Betriebstemperatur der Pumpe der vorher erwähnten Verfahren größere Leistung des Mo-Wasserstoffmotor auf Hochdruckeinblasung umge- tors wird bei Hochdruckeinblasung erreicht Dabei wird schaltet wird. der Wasserstoff erst gegen Ende eines Kompressionszy-
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 30 klus, das heißt im Bereich des oberen Totpunktes, eingegekennzeichnet, daß in dem Fall, in dem sich die blasen. Bei dieser einem Dieselbetrieb ähnlichen GePumpe auf einer Temperatur befindet, die über ihrer mischbildung sind Einblasdrücke im Bereich von 30 bis Betriebstemperatur liegt, der Wasserstoffmotor mit 100 bar und mehr erforderlich. Niederdruckeinblasung äußerer Gemischbildung betrieben wird und daß bei und Hochdruckeinblasung führen zu einer inneren Ge-Erreichen der Betriebstemperatur der Pumpe der 35 mischbildung.
Wasserstoffmotor auf die Hochdruckeinblasung um- Zum Betreiben eines Wasserstoffmotors mit innerer
geschaltet wird. Gemischbildung sind ein Verfahren und eine Vorrich-
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens tung bekannt, bei denen in dem Kryotank gespeicherter nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mii einem Kryo- flüssiger Wasserstoff mittels einer auf eine Temperatur tank für flüssigen Wasserstoff und einer eine Einlaß- 40 im Bereich des flüssigen Wasserstoffs abgekühlten und eine Auslaßöffnung aufweisenden Pumpe, deren Pumpe, in diesem Fall einer Flüssigwasserstoffhoch-Einlaßöffnung mit dem flüssigen Wasserstoff im druckpumpe, gefördert wird, so daß der unter Hoch-Kryotank in Verbindung steht und deren Auslaßöff- druck stehende Wasserstoff dem Wasserstoffmotor zur nung mit einer zu einem Wasserstoffmotor führen- inneren Gemischbildung zugeführt werden kann.
den Zuleitung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, 45 Der Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Pumpe (16) außerhalb des Kryotanks (10) daß die Pumpe auch bei abgeschaltetem Wasserstoffangeordnet ist und daß sich eine von der Einlaßöff- motor ständig auf Betriebstemperatur, das heißt auf nung ausgehende Ansaugleitung in eine erste An- Temperaturen im Bereich des Siedepunktes von flüssisaugleitung (12) für Flüssigwasserstoff und eine gern Wasserstoff, gehalten wird, zweite, mit einem Absperrorgan (20) versehene An- 50 Bei der Vorrichtung zur Durchführung des bekannten saugleitung (18) für Wasserstoffgas aufteilt, die beide Verfahrens wird die Pumpe, damit sie ständig auf Bein den Kryotank (10) führen. triebstemperatur ist, direkt innerhalb des Kryotanks für
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- flüssigen Wasserstoff angeordnet. Dies hat zur Folge, zeichnet, daß die erste Ansaugleitung (12) ein Ab- daß aufgrund notwendiger großer öffnungen im Kryosperrorgan (14) aufweist 55 tank zum Einsetzen der Pumpe eine Wärmeisolation des
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder Kryotanks schwieriger wird und daß aufgrund erforder-6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführleitung licher Zuleitungen zum Betreiben und Steuern der Pum-(22) eine Einwegleitung mit einem nur in Richtung pe zusätzliche, in den flüssigen Wasserstoff führende des Wasserstoffmotors (26) durchlässigen Rück- Wärmebrücken entstehen. Dadurch ist eine relativ hohe schlagventil (28) und parallel dazu eine Hilfsgaspum- 60 Abdampfrate des Kryotanks bedingt Außerdem werpe (30) angeordnet sind. den durch einen Einbau der Pumpe in den Kryotank
Justierarbeiten im Betriebszustand beträchtlich er-
schwert und Wartungsarbeiten nur nach einem Ausbau
der Pumpe aus dem Kryotank möglich. Ähnliche
65 Schwierigkeiten ergeben sich bei einer Anordnung ge-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben maß DE-OS 24 43 815.
eines Wasserstoffmotors mit kryogengespeichertem Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein VerWasserstoff, bei dem mittels einer auf Betriebstempera- fahren der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern,
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US06/673,997 US4570578A (en) 1983-11-25 1984-11-21 Method and device for operating a hydrogen motor
CA000468460A CA1224987A (en) 1983-11-25 1984-11-23 Method and apparatus for operating a hydrogen engine
FR8417922A FR2555667B1 (fr) 1983-11-25 1984-11-23 Procede et dispositif pour faire travailler un moteur a hydrogene
JP59248288A JPS60173357A (ja) 1983-11-25 1984-11-26 水素エンジンを駆動する方法と装置

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4242644A1 (de) * 1992-12-17 1994-06-23 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Verfahren zum Betreiben eines Wasserstoffmotors, Kraftfahrzeugantrieb
DE10060791A1 (de) * 2000-12-07 2002-06-13 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Förderung eines kryogen gespeicherten Kraftstoffes
DE10232522A1 (de) * 2002-07-18 2004-04-22 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zur Aufbereitung von kryogenem Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine
DE10232521A1 (de) * 2002-07-18 2004-04-22 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von kryogenem Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine
DE102004062155A1 (de) * 2004-12-23 2006-07-13 Bayerische Motoren Werke Ag Kraftstoffversorgungseinrichtung für ein mit Wasserstoff betreibbares Kraftfahrzeug
DE102009014715A1 (de) 2009-03-27 2010-10-07 Man Nutzfahrzeuge Ag Sicherheitsventil für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, insbesondere für Wasserstoffmotoren, sowie Sicherheitsventilanordnung und Verfahren zum Betreiben einer Sicherheitsventilanordnung

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3617255A1 (de) * 1986-05-22 1987-11-26 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zum dosierten zufuehren eines brennstoffes, insbesondere in den brennraum einer brennkraftmaschine
JPS63246459A (ja) * 1987-03-31 1988-10-13 Agency Of Ind Science & Technol 金属水素化物を燃料とする自動車の監視制御装置
DE3741145A1 (de) * 1987-12-04 1989-06-15 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Aufbereitungssystem fuer fluessigwasserstoff
DE3914426C2 (de) * 1989-05-02 1994-11-10 Eckart Dipl Ing Berling Hybrid- Antriebsaggregat aus Hochtemperatur-Supraleiter-Elektromotor und Flüssigwasserstoff-Verbrennungsmotor
DE3920680C2 (de) * 1989-06-23 1998-05-28 Eckart Dipl Ing Berling Flüssigwasserstoff-Hochtemperatur-Supraleiter (HTSL)-Energiespeicher-Spule (als elektromagnetischer Kfz-Akkumulator und EVU-Netz-Speicher) für Hybrid-Aggregat mit Flüssigwasserstoff-Verbrennungsmotor, Supraleiter-Motor/Generator, photovoltaischen Zellen
US5142875A (en) * 1991-03-01 1992-09-01 Hewlett-Packard Company Cooled pumping system
US5136986A (en) * 1991-04-26 1992-08-11 Energy Conversions, Inc. Dual fuel injection structure
US5243821A (en) * 1991-06-24 1993-09-14 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for delivering a continuous quantity of gas over a wide range of flow rates
US5255525A (en) * 1991-10-22 1993-10-26 Mg Industries System and method for atomization of liquid metal
US5178119A (en) * 1991-12-11 1993-01-12 Southwest Research Institute Combustion process and fuel supply system for engines
US5520000A (en) * 1995-03-30 1996-05-28 Praxair Technology, Inc. Cryogenic gas compression system
US5522369A (en) * 1995-06-26 1996-06-04 Ford Motor Company System and method for controlling delivery of gaseous fuel to an internal combustion engine
US5537828A (en) * 1995-07-06 1996-07-23 Praxair Technology, Inc. Cryogenic pump system
DE10139136A1 (de) * 2001-08-09 2003-02-20 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeug-Kraftstofftank-Systems, insbesondere eines Kryotank-Systems sowie entsprechendes Tank-System, beispielsweise für flüssigen Wasserstoff
US6796387B1 (en) * 2003-03-19 2004-09-28 Lund And Company Llc Power driven equipment utilizing hydrogen from the electrolysis of water
US7150139B1 (en) * 2003-03-19 2006-12-19 Lund And Company Invention, L.L.C. Lawnmower utilizing hydrogen from the electrolysis of water
DE10322127A1 (de) * 2003-05-16 2004-12-02 Robert Bosch Gmbh Druckregelventil für ein Speicherkraftstoffeinspritzsystem
DE10330308A1 (de) * 2003-07-04 2005-02-03 Linde Ag Speichersystem für kryogene Medien
US20060107589A1 (en) 2004-11-19 2006-05-25 Rubin Patti D Compressed growing medium
US7690208B2 (en) * 2005-08-05 2010-04-06 Gm Global Technology Operations, Inc. Liquid hydrogen tank with a release pressure above the critical pressure
EP1924763A2 (de) * 2005-09-15 2008-05-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Interner verbrennungsmotor, der wasserstoff verwendet
US20080073563A1 (en) * 2006-07-01 2008-03-27 Nikon Corporation Exposure apparatus that includes a phase change circulation system for movers
US20080035123A1 (en) * 2006-08-12 2008-02-14 Rosskob William F Hydro-energy carboration and combustion system yielding power and no hydrocarbon emissions
WO2009058869A1 (en) 2007-10-29 2009-05-07 Oms Investments, Inc. Compressed coconut coir pith granules and methods for the production and use thereof
US20140096540A1 (en) * 2012-10-04 2014-04-10 Stephen Foster Zero loss cooldown of cryogenic pump
US10415509B2 (en) 2016-03-21 2019-09-17 Caterpillar Inc. Cooling system for cryogenic fuel delivery components

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2518597A (en) * 1945-06-20 1950-08-15 Niagara Alkali Company Pumping apparatus
US3565201A (en) * 1969-02-07 1971-02-23 Lng Services Cryogenic fuel system for land vehicle power plant
US3983882A (en) * 1973-08-03 1976-10-05 Billings Energy Research Corporation Method and apparatus for hydrogen fueled internal combustion engines
JPS5911743B2 (ja) * 1974-06-14 1984-03-17 株式会社デンソー 内燃機関の駆動方法
DE2443815C3 (de) * 1974-09-13 1983-01-20 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn Vorrichtung zur Förderung einer kryogenen Flüssigkeit
JPS5221124A (en) * 1975-08-08 1977-02-17 Kubota Ltd Combine
US4080800A (en) * 1976-01-19 1978-03-28 Essex Cryogenics Industries, Inc. Cryogenic circuit
US4216751A (en) * 1976-04-26 1980-08-12 Davison Richard R Pre-vaporizing fuel system
US4276749A (en) * 1980-04-16 1981-07-07 Phillips Petroleum Company Storage system for liquefied gases
US4406129A (en) * 1981-12-11 1983-09-27 Beech Aircraft Corporation Saturated cryogenic fuel system
DE3300297C2 (de) * 1983-01-07 1986-07-10 Danfoss A/S, Nordborg Vorrichtung zum Fördern von Flüssiggas

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4242644A1 (de) * 1992-12-17 1994-06-23 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Verfahren zum Betreiben eines Wasserstoffmotors, Kraftfahrzeugantrieb
DE10060791A1 (de) * 2000-12-07 2002-06-13 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Förderung eines kryogen gespeicherten Kraftstoffes
DE10232522A1 (de) * 2002-07-18 2004-04-22 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zur Aufbereitung von kryogenem Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine
DE10232521A1 (de) * 2002-07-18 2004-04-22 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von kryogenem Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine
DE102004062155A1 (de) * 2004-12-23 2006-07-13 Bayerische Motoren Werke Ag Kraftstoffversorgungseinrichtung für ein mit Wasserstoff betreibbares Kraftfahrzeug
DE102009014715A1 (de) 2009-03-27 2010-10-07 Man Nutzfahrzeuge Ag Sicherheitsventil für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, insbesondere für Wasserstoffmotoren, sowie Sicherheitsventilanordnung und Verfahren zum Betreiben einer Sicherheitsventilanordnung
DE102009014715B4 (de) 2009-03-27 2018-06-14 Man Truck & Bus Ag Sicherheitsventil für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, insbesondere für Wasserstoffmotoren, sowie Sicherheitsventilanordnung und Verfahren zum Betreiben einer Sicherheitsventilanordnung

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US4570578A (en) 1986-02-18
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FR2555667A1 (fr) 1985-05-31
CA1224987A (en) 1987-08-04
DE3342582A1 (de) 1985-06-05

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