WO2017215816A1 - Kraftstofffördereinrichtung für kryogene kraftstoffe, gaseinblassystem und verfahren zum betreiben einer kraftstofffördereinrichtung - Google Patents

Kraftstofffördereinrichtung für kryogene kraftstoffe, gaseinblassystem und verfahren zum betreiben einer kraftstofffördereinrichtung Download PDF

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WO2017215816A1
WO2017215816A1 PCT/EP2017/059609 EP2017059609W WO2017215816A1 WO 2017215816 A1 WO2017215816 A1 WO 2017215816A1 EP 2017059609 W EP2017059609 W EP 2017059609W WO 2017215816 A1 WO2017215816 A1 WO 2017215816A1
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pump
fuel
low
delivery device
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PCT/EP2017/059609
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Corinna Hager
Ingo STOTZ
Falko Bredow
Frank Zehnder
Andreas Beiter
Marc Oliver Roehner
Andreas Bartsch
Dirk SCHNITTGER
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
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    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/06—Apparatus for de-liquefying, e.g. by heating
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    • F02M37/08—Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • F02M37/10—Feeding by means of driven pumps electrically driven submerged in fuel, e.g. in reservoir
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    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • Fuel delivery device for aerosol fuels Gaseinblassvstem and
  • the invention relates to a fuel delivery device for cryogenic fuels according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a
  • a fuel delivery device according to the preamble of claim 1 is known from US 7,293,418 B2.
  • the known fuel delivery device has a high-pressure pump whose suction side projects into a tank container, wherein the drive of the high-pressure pump outside
  • Tank container is arranged.
  • High-pressure pump outside the tank is due to the fact that the drive of the high-pressure pump heated during operation and would thus result in an arrangement of the drive within the tank, an undesirable heating of the frozen fuel in the tank. It is noted that when using natural gas or
  • hydrogen the temperature of the liquid fuel in the tank container, is typically less than -1 10 ° C.
  • Claim 1 has the advantage that a simplified training of
  • Tank container is made possible, in particular by simplifying or eliminating the above-mentioned complicated interface formed between the high-pressure pump and the tank container. In addition, it has the advantage that a higher flexibility or variability of the arrangement of
  • High-pressure pump can be made possible, such that these
  • the invention is based on the idea, the high pressure pump and their
  • Low pressure pump is arranged together with its drive in the tank container.
  • the arrangement of the low-pressure delivery pump within the tank is then not critical when the drive of the low-pressure pump due to the relatively low pressure increase of the fuel is a relatively small
  • Performance must have and thus a heating of the fuel takes place only to a relatively small extent. This also makes it possible, in particular, to arrange not only the hydraulic part of the low-pressure delivery pump but also its drive (usually in the form of an electric motor) within the tank container.
  • An arrangement of the low-pressure pump in the tank container only requires a tank container in the region of the outer shell and the inner tank
  • High-pressure pump can be arranged, which can be made relatively simple and inexpensive by the relatively small diameter of the connecting line, the interface on the tank.
  • Tank tank flows back into the tank container via the low-pressure feed pump, it is provided that between the high-pressure pump and the low-pressure pump a shut-off valve is arranged.
  • the return flow of vaporized fuel into the tank container can be excluded if the shut-off valve blocks in the de-energized state of the shut-off valve, while in operation of the low-pressure pump or the high-pressure pump by energizing the shut-off valve line between the
  • Low pressure pump is adapted to the fuel to a pressure of compressing up to 60 bar, and that the high-pressure feed pump is designed to reduce the fuel to a pressure of more than 100 bar,
  • the invention also includes a gas injection system with a fuel delivery device according to the invention.
  • a gas injection system with a fuel delivery device according to the invention.
  • a plurality of tank containers are each provided with a low-pressure delivery pump, wherein the low-pressure delivery pumps with a common
  • Fuel delivery device it is provided in a preferred variant that before operating the high-pressure pump, the low-pressure pump is operated, wherein the subsidized by the low-pressure delivery pump fuel is used to flush the high-pressure pump.
  • High-pressure pump is thereby cooled. This cooling ensures that only a small amount of the fuel evaporates on aspiration when starting the high pressure feed pump.
  • the Gaseinblassystem 100 shown in the single figure is the
  • the internal combustion engine may in particular be the internal combustion engine of a motor vehicle, and in the gaseous fuel, for example, and not limiting to hydrogen or natural gas.
  • the gas injection system 100 has a fuel delivery device 10.
  • the fuel delivery device 10 serves to supply the fuel 1 stored in a tank container 11 to a storage volume, in particular in the form of a rail 12.
  • the gaseous fuel 1 is stored at a system pressure of, for example, 500 bar.
  • the rail 12 is connected via connecting lines 13 by way of example with four gas valves 15, which in turn are each associated with a combustion chamber or a cylinder of the internal combustion engine to inject the gas into the respective combustion chamber.
  • the tank container 1 1 has an outer shell 17, which encloses an inner tank 20 forming a gap 18.
  • the intermediate space 18 may in particular be evacuated in a manner not shown in order to prevent or at least reduce a heat transfer from the environment via the outer jacket 17 in the direction of the inner tank 20.
  • the fuel 1 is stored at a tank pressure of, for example, between 3 bar and 15 bar.
  • the fuel 1 is cooled down so that it is present within the inner tank 20 at least substantially in liquid form.
  • the fuel 1 has a temperature of, for example, -1 to 10 ° C. or less, depending on the fuel used. 1
  • it is typical for such an inner tank 20 that not the entire inner tank 20 is filled with the liquid fuel 1, but only up to a filling level 21. Above the filling level 21, the fuel 1 is in the form of its gaseous phase.
  • the fuel delivery device 10 comprises a low-pressure delivery pump 25 as a prefeed pump, which is preferably arranged completely below the fill level 21, ie in the liquid fuel 1 within the inner tank 20.
  • the low-pressure feed pump 25 has a hydraulic part 26 which via a drive 27, preferably in the form of an electric motor, is driven.
  • the pressure side of the low-pressure feed pump 25 is coupled within the inner tank 20 via a first pressure line 28 with a shut-off valve 30 which is normally closed. From the first pressure line 28 branches off a line 31, at the end of a pressure relief valve 32 is arranged. That too
  • Pressure relief valve 32 is disposed within the inner tank 20.
  • a second pressure line 33 is arranged, which the tank container 1 1, i. traverses both the outer shell 17, and the inner tank 20.
  • the second pressure line 33 is guided in a manner not shown through the corresponding portions of the inner tank 20 and the outer shell 17 and sealed against these areas.
  • the second pressure line 33 opens at the suction side 34 a
  • High-pressure feed pump 35 The high-pressure feed pump 35 also has a drive 36, not shown in detail, for example in the form of an electric motor or else a drive via the internal combustion engine. It is essential that the high-pressure pump 35 is disposed completely outside of the tank 1 1. It may be provided that the
  • High-pressure pump 35 depending on the application, for example, relatively close to the tank 1 1, or relatively close to the engine or the rail 12 or the gas valves 15 is arranged.
  • High-pressure feed pump 35 has a connection to a heating device 40 (for example in the form of a heat exchanger), which is designed to evaporate the liquid fuel 1 conveyed by the high-pressure feed pump 35.
  • the heater 40 is in turn coupled via a connecting line 41 with an intermediate buffer memory 42 and a pressure control valve 43 to the rail 12.
  • Low-pressure pump 25 the fuel 1 from the inner tank 20 in the direction of the suction side 34 of the high-pressure feed pump 35. It finds a
  • the High-pressure pump 35 compresses the fuel 1 to the system pressure mentioned, for example, 500 bar.
  • the shut-off valve 30 is closed when the fuel delivery device 10 is not in operation. Furthermore, before commissioning of the fuel delivery device 10, in particular if, for example, due to detected temperatures in the region of
  • High-pressure pump 35 is assumed to be in the range of
  • High-pressure pump 35 in particular in the region of the suction side 34, gaseous constituents of the fuel 1 are present, with the shut-off valve 27 is opened, initially only the low-pressure pump 25 is turned on. Furthermore, the high-pressure pump 35 is formed in a manner not shown so that when not actuated high-pressure pump 35 and activated low-pressure pump 25 funded by the low-pressure pump 25, cooled fuel 1, the high-pressure pump 35 can flow through to cool down and possibly existing gaseous components of the
  • High-pressure pump 35 is coupled not only with a tank container 1 1, but with several tank containers 1 1, as indicated by the dashed
  • low-pressure pump 25 is arranged or provided.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung (10) für kryogene Kraftstoffe (1), mit einem Tankbehälter (11) und einer einen ersten Antrieb (36) aufweisenden Hochdruckförderpumpe (35), die dazu ausgebildet ist, den in dem Tankbehälter (11) gespeicherten flüssigen Kraftstoff (1) gegen einen Systemdruck zu fördern.

Description

Beschreibung
Kraftstofffördereinrichtung für krvogene Kraftstoffe, Gaseinblassvstem und
Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung
Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein
Gaseinblassystem mit einer erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen
Kraftstofffördereinrichtung.
Eine Kraftstofffördereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 7,293,418 B2 bekannt. Die bekannte Kraftstofffördereinrichtung weist eine Hochdruckförderpumpe auf, deren Saugseite in einen Tankbehälter hereinragt, wobei der Antrieb der Hochdruckförderpumpe außerhalb des
Tankbehälters angeordnet ist. Die Anordnung des Antriebs der
Hochdruckförderpumpe außerhalb des Tankbehälters ist dadurch bedingt, dass sich der Antrieb der Hochdruckförderpumpe beim Betrieb erwärmt und bei einer Anordnung des Antriebs innerhalb des Tankbehälters sich somit auch eine unerwünschte Erwärmung des tiefgekühlten Kraftstoffs im Tankbehälter ergeben würde. Hierzu wird bemerkt, dass bei der Verwendung von Ergas oder
Wasserstoff die Temperatur des flüssigen Kraftstoffs im Tankbehälter beispielsweise typischerweise weniger als -1 10°C beträgt.
Dadurch, dass die Hochdruckförderpumpe somit die Wand des Tankbehälters durchquert, ist die Schnittstelle zwischen dem Tankbehälter und der
Hochdruckförderpumpe relativ komplex bzw. aufwendig ausgebildet. Hierzu wird weiterhin erläutert, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Tankbehälter üblicherweise aus einem Innentank und einer den Innentank umgebenden Außenhülle bestehen, wobei der Zwischenraum zwischen dem Innentank und der Außenhülle evakuiert ist, um den Innentank gegenüber der äußeren
Umgebung thermisch zu isolieren bzw. zu entkoppeln. Offenbarung der Erfindung Die Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine vereinfachte Ausbildung des
Tankbehälters ermöglicht wird, insbesondere durch eine Vereinfachung bzw. einen Wegfall der oben erwähnten kompliziert ausgebildeten Schnittstelle zwischen der Hochdruckförderpumpe und dem Tankbehälter. Darüber weist sie den Vorteil auf, dass eine höhere Flexibilität bzw. Variabilität der Anordnung der
Hochdruckförderpumpe ermöglicht werden kann, derart, dass diese
beispielsweise relativ nahe zum Tankbehälter, oder aber relativ nahe zur Brennkraftmaschine angeordnet werden kann. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Hochdruckförderpumpe und deren
Antrieb (der auch über die Brennkraftmaschine erfolgen kann) außerhalb des Tankbehälters anzuordnen. Dies wird dadurch ermöglicht, dass zusätzlich eine Niederdruck- bzw. Vorförderpumpe vorgesehen ist, die die räumliche Distanz zwischen dem Tankbehälter und der Saugseite der Hochdruckförderpumpe überbrückt, wobei die Anordnung der Niederdruckförderpumpe wiederum auf unterschiedliche Art erfolgen kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
In einer ersten konstruktiven Ausbildung ist es vorgesehen, dass die
Niederdruckförderpumpe zusammen mit ihrem Antrieb in dem Tankbehälter angeordnet ist. Die Anordnung der Niederdruckförderpumpe innerhalb des Tankbehälters ist dann unkritisch, wenn der Antrieb der Niederdruckförderpumpe infolge der relativ geringen Druckerhöhung des Kraftstoffs eine relativ geringe
Leistung aufweisen muss und somit eine Erwärmung des Kraftstoffs nur in relativ geringem Maß stattfindet. Dies ermöglicht es insbesondere auch, nicht nur den hydraulischen Teil der Niederdruckförderpumpe, sondern auch deren Antrieb (üblicherweise in Form eines Elektromotors) innerhalb des Tankbehälters anzuordnen. Eine Anordnung der Niederdruckpumpe im Tankbehälter erfordert lediglich eine den Tankbehälter im Bereich des Außenmantels und des Innentanks
durchquerende Leitung, die eine Verbindung zwischen dem Tankbehälter und der Hochdruckförderpumpe herstellt. Die Schnittstelle am Tankbehälter erfordert somit lediglich, dass die angesprochene Verbindungsleitung zwischen der
Niederdruckförderpumpe bzw. dem Tankbehälter und der
Hochdruckförderpumpe angeordnet werden kann, wobei durch den relativ geringen Durchmesser der Verbindungsleitung die Schnittstelle am Tankbehälter relativ einfach und kostengünstig gestaltet werden kann.
Wenn längere Zeit kein Kraftstoff aus dem Tankbehälter gefördert wird, erwärmen sich die Komponenten außerhalb des Tankbehälters, da diese nicht mehr vom flüssigen Kraftstoff, der die Komponenten durchströmt, gekühlt werden. Dies führt dazu, dass in diesen Komponenten befindlicher Kraftstoff verdampft. Um zu vermeiden, dass der verdampfte Kraftstoff von außerhalb des
Tankbehälters über die Niederdruckförderpumpe zurück in den Tankbehälter strömt, ist es vorgesehen, dass zwischen der Hochdruckförderpumpe und der Niederdruckförderpumpe ein Absperrventil angeordnet ist. Das Rückströmen von verdampftem Kraftstoff in den Tankbehälter kann ausgeschlossen werden, wenn im unbestromten Zustand des Absperrventils das Absperrventil sperrt, während bei einem Betrieb der Niederdruckförderpumpe bzw. der Hochdruckförderpumpe durch eine Bestromung des Absperrventils die Leitung zwischen der
Hochdruckförderpumpe und der Niederdruckförderpumpe freigegeben ist. Insbesondere im Zusammenhang mit dem angesprochenen Absperrventil ist es erforderlich, sicherzustellen, dass auch bei einem defekten Absperrventil der maximal zulässige Druck in der Niederdruckförderpumpe nicht überschritten wird, um eine Beschädigung zu vermeiden. Hierzu ist es vorgesehen, dass zwischen der Niederdruckförderpumpe und dem Absperrventil ein Druckbegrenzungsventil angeordnet ist.
Um einerseits die Erwärmung des Kraftstoffs in dem Tankbehälter durch
Wärmeeintrag beim Betrieb der Niederdruckförderpumpe zu begrenzen, und andererseits sicherzustellen, dass an der Saugseite der Hochdruckförderpumpe stets flüssiger Kraftstoff anliegt, ist es vorgesehen, dass die
Niederdruckförderpumpe dazu ausgebildet ist, den Kraftstoff auf einen Druck von bis zu 60bar zu komprimieren, und dass die Hochdruckförderpumpe dazu ausgebildet ist, den Kraftstoff auf einen Druck von mehr als 100bar,
insbesondere etwa 500bar, zu komprimieren.
Die Erfindung umfasst auch ein Gaseinblassystem mit einer erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung. Hierbei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass mehrere Tankbehälter mit jeweils einer Niederdruckförderpumpe vorgesehen sind, wobei die Niederdruckförderpumpen mit einer gemeinsamen
Hochdruckförderpumpe verbunden sind. Eine derartige Anordnung ermöglicht es bei Verwendung mehrerer Tankbehälter, den vorrichtungstechnischen Aufwand zur Förderung des Kraftstoffs durch Verwendung einer einzigen
Hochdruckförderpumpe zu reduzieren.
Bei einem Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen
Kraftstofffördereinrichtung ist es in einer bevorzugten Variante vorgesehen, dass vor dem Betreiben der Hochdruckförderpumpe die Niederdruckförderpumpe betrieben wird, wobei der von der Niederdruckförderpumpe geförderte Kraftstoff zum Durchspülen der Hochdruckförderpumpe verwendet wird. Dieses
Durchspülen der Hochdruckförderpumpe durch den gekühlten, von der
Niederdruckförderpumpe geförderten Kraftstoff hat den Vorteil, dass die
Hochdruckförderpumpe dadurch abgekühlt wird. Dieses Abkühlen stellt sicher, dass beim Starten der Hochdruckförderpumpe nur eine kleine Menge des Kraftstoffs beim Ansaugen verdampft.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in der einzigen Figur eine vereinfachte Darstellung eines
Gaseinblassystems unter Verwendung einer erfindungsgemäßen
Kraftstofffördereinrichtung.
Das in der einzigen Figur dargestellte Gaseinblassystem 100 dient der
Einblasung von gasförmigem Kraftstoff in den Ansaugtrakt oder aber in die Brennräume einer im Einzelnen nicht gezeigten Brennkraftmaschine. Bei der Brennkraftmaschine kann es sich insbesondere um die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs handeln, und bei dem gasförmigen Kraftstoff beispielsweise und nicht einschränkend um Wasserstoff oder Erdgas.
Das Gaseinblassystem 100 weist eine Kraftstofffördereinrichtung 10 auf. Die Kraftstofffördereinrichtung 10 dient dazu, den in einem Tankbehälter 1 1 bevorrateten Kraftstoff 1 einem Speichervolumen, insbesondere in Form eines Rails 12, zuzufördern. In dem Rail 12 ist der gasförmige Kraftstoff 1 unter einem Systemdruck von beispielsweise 500bar gespeichert. Das Rail 12 ist über Verbindungsleitungen 13 beispielhaft mit vier Gasventilen 15 verbunden, die wiederum jeweils einem Brennraum bzw. einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet sind, um das Gas in den jeweiligen Brennraum einzublasen.
Ergänzend wird erwähnt, dass es auch denkbar ist, das Gaseinblassystem 100 derart auszubilden, dass das Rail 12 lediglich mit einem einzigen Gasventil 15 verbunden bzw. gekoppelt ist, wobei das Gasventil 15 den gasförmigen
Brennstoff in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine einbläst.
Der Tankbehälter 1 1 weist einen Außenmantel 17 auf, der unter Ausbildung eines Zwischenraums 18 einen Innentank 20 umschließt. Der Zwischenraum 18 kann auf nicht gezeigte Art und Weise insbesondere evakuiert sein, um einen Wärmeübergang von der Umgebung über den Außenmantel 17 in Richtung des Innentanks 20 zu verhindern bzw. zumindest zu reduzieren. In dem Innentank 20 ist der Kraftstoff 1 unter einem Tankdruck von beispielsweise zwischen 3bar und 15bar gespeichert. Weiterhin ist der Kraftstoff 1 derart herabgekühlt, dass dieser innerhalb des Innentanks 20 zumindest im Wesentlichen in flüssiger Form vorliegt. Hierzu weist der Kraftstoff 1 eine Temperatur von beispielsweise -1 10°C oder weniger auf, je nach verwendetem Kraftstoff 1 . Typisch für einen derartigen Innentank 20 ist darüber hinaus, dass nicht der gesamte Innentank 20 von dem flüssigen Kraftstoff 1 ausgefüllt ist, sondern lediglich bis zu einem Füllpegel 21. Oberhalb des Füllpegels 21 liegt der Kraftstoff 1 in Form seiner gasförmigen Phase vor.
Die Kraftstofffördereinrichtung 10 umfasst eine Niederdruckförderpumpe 25 als Vorförderpumpe, die vorzugsweise vollständig unterhalb des Füllpegels 21 , d.h. im flüssigem Kraftstoff 1 innerhalb des Innentanks 20 angeordnet ist. Die Niederdruckförderpumpe 25 weist einen hydraulischen Teil 26 auf, der über einen Antrieb 27, vorzugsweise in Form eines Elektromotors, angetrieben ist. Die Druckseite der Niederdruckförderpumpe 25 ist innerhalb des Innentanks 20 über eine erste Druckleitung 28 mit einem Absperrventil 30 gekoppelt, das stromlos geschlossen ist. Von der ersten Druckleitung 28 zweigt eine Leitung 31 ab, an deren Ende ein Druckbegrenzungsventil 32 angeordnet ist. Auch das
Druckbegrenzungsventil 32 ist innerhalb des Innentanks 20 angeordnet. Auf der dem Absperrventil 30 abgewandten Seite der ersten Druckleitung 28 ist eine zweite Druckleitung 33 angeordnet, die den Tankbehälter 1 1 , d.h. sowohl den Außenmantel 17, als auch den Innentank 20 durchquert. Hierzu ist die zweite Druckleitung 33 auf nicht gezeigte Art und Weise durch die entsprechenden Abschnitte des Innentanks 20 bzw. des Außenmantels 17 hindurchgeführt und gegenüber diesen Bereichen abgedichtet.
Die zweite Druckleitung 33 mündet an der Saugseite 34 einer
Hochdruckförderpumpe 35. Auch die Hochdruckförderpumpe 35 weist einen im Einzelnen nicht gezeigten Antrieb 36, zum Beispiel in Form eines Elektromotors oder aber einen Antrieb über die Brennkraftmaschine auf. Wesentlich ist, dass die Hochdruckförderpumpe 35 vollständig außerhalb des Tankbehälters 1 1 angeordnet ist. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass die
Hochdruckförderpumpe 35, je nach Anwendungsfall, beispielsweise relativ nahe am Tankbehälter 1 1 , oder aber relativ nahe an der Brennkraftmaschine bzw. dem Rail 12 oder den Gasventilen 15 angeordnet ist. Die Druckseite 37 der
Hochdruckförderpumpe 35 hat Verbindung mit einer Heizeinrichtung 40 (zum Beispiel in Form eines Wärmetauschers), die dazu ausgebildet ist, den von der Hochdruckförderpumpe 35 geförderten, flüssigen Kraftstoff 1 zu verdampfen. Die Heizeinrichtung 40 ist wiederum über eine Verbindungsleitung 41 mit einem zwischengeschalteten Pufferspeicher 42 und einer Druckregelventil 43 mit dem Rail 12 gekoppelt.
Beim Betrieb der Kraftstofffördereinrichtung 10 fördert die
Niederdruckförderpumpe 25 den Kraftstoff 1 aus dem Innentank 20 in Richtung der Saugseite 34 der Hochdruckförderpumpe 35. Dabei findet eine
Druckerhöhung des Kraftstoffs 1 von dem im Tankbehälter 1 1 herrschenden Druck auf bis zu 60bar, beispielsweise auf 18bar, statt. Bei diesem Druck ist der an der Saugseite 34 anstehende Kraftstoff 1 weiterhin flüssig. Die Hochdruckförderpumpe 35 komprimiert den Kraftstoff 1 auf den angesprochenen Systemdruck von beispielsweise 500bar.
Um bei nicht betriebener Kraftstofffördereinrichtung 10 ein Rückströmen von gasförmigen Anteilen des Kraftstoffs 1 aus Richtung der Hochdruckförderpumpe 35 in Richtung des Innentanks 20 zu verhindern, ist bei nicht betriebener Kraftstofffördereinrichtung 10 das Absperrventil 30 geschlossen. Weiterhin ist vor Inbetriebnahme der Kraftstofffördereinrichtung 10, insbesondere wenn aufgrund beispielsweise von erfassten Temperaturen im Bereich der
Hochdruckförderpumpe 35 angenommen wird, dass im Bereich der
Hochdruckförderpumpe 35, insbesondere im Bereich deren Saugseite 34, gasförmige Bestandteile des Kraftstoffs 1 vorliegen, bei geöffnetem Absperrventil 27 zunächst lediglich die Niederdruckförderpumpe 25 eingeschaltet. Weiterhin ist die Hochdruckförderpumpe 35 auf nicht gezeigte Art und Weise derart ausgebildet, dass bei nicht betätigter Hochdruckförderpumpe 35 und aktivierter Niederdruckförderpumpe 25 der von der Niederdruckförderpumpe 25 geförderte, gekühlte Kraftstoff 1 die Hochdruckförderpumpe 35 durchströmen kann, um diese herabzukühlen und ggf. vorhandene gasförmige Bestandteile des
Kraftstoffs 1 zu verdrängen.
Die soweit beschriebene Kraftstofffördereinrichtung 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Insbesondere kann es auch vorgesehen sein, dass die
Hochdruckförderpumpe 35 nicht nur mit einem Tankbehälter 1 1 , sondern mit mehreren Tankbehältern 1 1 gekoppelt ist, wie dies durch die gestrichelte
Darstellung in der Figur gekennzeichnet ist. In diesem Fall ist in jedem der Tankbehälter 1 1 eine entsprechend den obenstehenden Ausführungen ausgebildete Niederdruckförderpumpe 25 angeordnet bzw. vorgesehen.

Claims

Ansprüche
1 . Kraftstofffördereinrichtung (10) für kryogene Kraftstoffe (1 ), mit einem
Tankbehälter (1 1 ) und einer einen ersten Antrieb (36) aufweisenden
Hochdruckförderpumpe (35), die dazu ausgebildet ist, den in dem
Tankbehälter (1 1 ) gespeicherten flüssigen Kraftstoff (1 ) gegen einen
Systemdruck zu fördern, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckförderpumpe (35) und deren erster Antrieb (36) außerhalb des Tankbehälters (1 1 ) angeordnet sind, dass eine
Niederdruckförderpumpe (25) mit einem zweiten Antrieb (27) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, den Kraftstoff (1 ) auf einen oberhalb des im
Tankbehälter (1 1 ) herrschenden Drucks zu komprimieren, und dass die Druckseite der Niederdruckförderpumpe (25) mit der Saugseite der
Hochdruckförderpumpe (35) verbunden ist.
2. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Niederdruckförderpumpe (25) mit ihrem zweiten Antrieb (27) in dem Tankbehälter (1 1 ) angeordnet ist.
3. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckseite der Niederdruckförderpumpe (25) über eine die Wand des Tankbehälters (1 1 ) durchquerende Leitung (33) mit der Saugseite der Hochdruckförderpumpe (35) verbunden ist.
4. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Hochdruckförderpumpe (35) und der
Niederdruckförderpumpe (25) ein Absperrventil (30) angeordnet ist. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Niederdruckförderpumpe (25) und dem Absperrventil (30) ein Druckbegrenzungsventil (32) angeordnet ist.
Kraftstofffördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Niederdruckförderpumpe (25) dazu ausgebildet ist, den Kraftstoff (1 ) auf einen Druck von bis zu 60bar zu komprimieren, und dass die
Hochdruckförderpumpe (35) dazu ausgebildet ist, den Kraftstoff (1 ) auf einen Druck von mehr als 100bar, insbesondere etwa 500bar, zu komprimieren.
Kraftstofffördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Niederdruckförderpumpe (25) vollständig unterhalb eines Füllpegels (21 ) des Kraftstoffs (1 ) im Tankbehälter (1 1 ) angeordnet ist.
Kraftstofffördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Antrieb (36) eine Brennkraftmaschine ist.
Gaseinblassystem (100) mit einer Kraftstofffördereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Tankbehälter (1 1 ) mit jeweils einer Niederdruckförderpumpe (25) vorgesehen sind, und dass die mehreren Niederdruckförderpumpen (25) mit einer gemeinsamen Hochdruckförderpumpe (35) verbunden sind.
0. Gaseinblassystem nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Hochdruckförderpumpe (35) eine von der Hochdruckförderpumpe (35) räumlich getrennte Heizeinrichtung (40) nachgeschaltet ist.
1 1 . Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofffördereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Niederdruckförderpumpe (25) den Kraftstoff (1 ) an der Saugseite
(34) der Hochdruckförderpumpe (35) auf einen Druck komprimiert, bei dem der Kraftstoff (1 ) zumindest im Wesentlichen noch nicht verdampft.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor dem Betreiben der Hochdruckförderpumpe (35) die
Niederdruckförderpumpe (25) betrieben wird, wobei der von der
Niederdruckförderpumpe (25) geförderte Kraftstoff (1 ) zum Durchspülen der Hochdruckförderpumpe (35) verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei nicht betriebener Hochdruckförderpumpe (35) und nicht betriebener Niederdruckförderpumpe (25) durch ein Absperrventil (32) die Leitung (33) zwischen der Niederdruckförderpumpe (25) und der Hochdruckförderpumpe
(35) gesperrt wird.
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