WO2019048133A1 - Kraftstofffördereinrichtung für eine brennkraftmaschine, sowie ein verfahren zur förderung von kraftstoff in einer kraftstofffördereinrichtung - Google Patents

Kraftstofffördereinrichtung für eine brennkraftmaschine, sowie ein verfahren zur förderung von kraftstoff in einer kraftstofffördereinrichtung Download PDF

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hydraulic
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Martin Woerner
Otto Mueller
Udo Riegler
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • Fuel delivery device for an internal combustion engine and a method for conveying fuel in a fuel delivery device
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • the natural gas introduced into the combustion chamber of an internal combustion engine is caused to ignite by an auxiliary or auxiliary medium.
  • liquid diesel fuel can be used as an auxiliary medium since, unlike natural gas, it is self-igniting in the conditions usually given. In this case, it is necessary to introduce two different types of fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • a so-called two-fluid injector For introducing two different types of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, a so-called two-fluid injector can be used.
  • the two fuels are fed separately to prevent mixing outside of the combustion chamber.
  • a conveyor for gaseous fuel is known.
  • a thermally insulated tank for receiving liquefied gas is connected via a first output with a Kyro-pump.
  • An evaporator is connected to an outlet of the Kyro-pump; and a first injector injects the vaporized gas into a combustion chamber of an engine.
  • the fuel delivery device according to the invention and the method for delivering fuel with the features according to the independent claims have the advantage that the pressure in the high-pressure rail can be reduced if necessary by a device for emptying the high-pressure rail.
  • the device according to the invention and the method according to the invention are characterized in particular by their high flexibility, which compensates for
  • High pressure rail can be done within a short time.
  • the high-pressure accumulator is designed as a piston accumulator, since this comprises the required pressure range of 200 to 500 bar.
  • both the output for the further pump (hydraulic pump) for operating the piston accumulator in the device for discharging ambient pressure to operating pressure (200 bar to 500 bar) and the diesel high-pressure pump for diesel injection are operated with a single high-pressure pump. This is particularly useful if the hydraulic fluid used to operate the piston accumulator on the gas rail is diesel.
  • FIG. 1 shows a fuel delivery device of an internal combustion engine in a schematic representation according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a fuel delivery device of an internal combustion engine in a schematic illustration according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a fuel delivery device of an internal combustion engine in a schematic representation according to a third embodiment and 4 shows a fuel delivery device of an internal combustion engine in a schematic representation according to a fourth embodiment.
  • FIG. 1 shows a fuel injection device of an internal combustion engine according to a first exemplary embodiment, which has a fuel delivery device 1.
  • the fuel delivery device 1 has a gas reservoir 2 for receiving a gaseous fuel.
  • the gas storage 2 may for example be designed as a heat-insulated tank to receive liquefied natural gas (LNG).
  • LNG liquefied natural gas
  • the gaseous fuel is conveyed by a pump 3 from the gas reservoir 2 into a buffer memory 7.
  • At least one further low-pressure pump can be arranged so that the gaseous fuel is compressed to high pressure over several stages.
  • the buffer 7 is connected via a hydraulic line to a high-pressure rail 11 for the gaseous fuel.
  • a pressure regulator 9 is arranged in the hydraulic line between buffertank 7 and high-pressure rail 11. Through the pressure regulator 9, fuel can flow from the buffer memory 7 into the high-pressure rail 11 or flow back into the gas reservoir 2 through a return line 10.
  • an evaporator 5 can be arranged downstream of the pump 3.
  • the evaporator 5 can heat the gaseous fuel, in particular the cryogenic liquefied fuel, so that it is converted into a gaseous state of aggregation.
  • the high-pressure rail 11 is connected to at least one injector 13. Via the at least one injector 13, fuel enters the combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the fuel delivery device has a device for emptying the high-pressure rail 11.
  • the device for emptying 17 of the high-pressure rail 11 has a high-pressure accumulator 20.
  • the high pressure accumulator 20 is connected via a drain line 18 to the high pressure rail 11.
  • a valve 19 is arranged. This valve 19 can be controlled via a control unit so that it opens or closes the connection between high-pressure accumulator 20 and high-pressure rail 11.
  • the high-pressure accumulator 20 comprises a gas space 22 for receiving the gaseous fuel from the high-pressure rail 11, a hydraulic space 21 for receiving a hydraulic fluid and a movable separating body 23.
  • the high-pressure accumulator 20 may be designed as a piston accumulator.
  • a piston accumulator 20 is described in simplified form of a tube, which may be configured, for example, cylindrical, and a movable piston for the separation of hydraulic fluid and gaseous fuel.
  • the hydraulic fluid is pressed against the gaseous fuel. Gaseous fuel and hydraulic fluid are separated by the floating piston with seal. In the typical work area with low friction between piston and cylinder wall and without end stop there is no pressure difference between gas and hydraulic side.
  • hydraulic fluid is conveyed from a hydraulic tank 27 into the hydraulic chamber 21 and sets the movable separating body 23 in motion, so that the gaseous fuel in the gas space 22 is compressed.
  • the pressure of the gaseous fuel in the gas space 22 is controllable by the hydraulic fluid.
  • the hydraulic fluid may be a hydraulic oil or a liquid fuel, in particular diesel.
  • gaseous fuel is removed from the high-pressure rail 11 into the high-pressure accumulator 20.
  • valve 19 is opened in the discharge line 18 between the gas space 22 and the high-pressure rail 11 so that gaseous fuel can flow from the high-pressure rail 11 into the gas space 22 of the high-pressure accumulator 20.
  • the movable divider 23 is in a position where the volume of hydraulic fluid in the high pressure accumulator 20 is low.
  • the volume of the gaseous fuel in the high pressure accumulator 20 is increased, since almost the entire volume of the high pressure accumulator 20 is filled with gaseous fuel.
  • the volume of the gas space 20 can be increased and the volume of the hydraulic fluid in the high-pressure accumulator 20 can be reduced, so that the volume of gaseous fuel in the high-pressure accumulator 20 is maximized. This is preferably used when stopping the engine.
  • the amount of gaseous fuel in the high-pressure rail 11 is reduced at least by the amount of gaseous fuel which is received in the high-pressure accumulator 20, so that the pressure in the high-pressure rail 11 decreases.
  • hydraulic fluid is conveyed into the hydraulic chamber 21 by the further pump 25.
  • the movable separating body 23 is moved in the direction of the gas space 20, so that the pressure of the gaseous Fuel in the gas space 22 increases.
  • the valve 19 can be opened so that gaseous fuel flows from the gas space 22 back into the high-pressure rail 11.
  • valve 19 is closed.
  • the hydraulic fluid can pass back into the hydraulic tank 27 via a bypass line 29, in which a bypass valve 28 is arranged.
  • the high-pressure accumulator 20 is designed for a pressure in the range of 200 to 500 bar, depending on the pressure requirements in the high-pressure rail eleventh
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a fuel injection device of an internal combustion engine, which has a fuel delivery device 1.
  • the fuel delivery device 1 has a tank 31 for receiving a hydraulic fluid.
  • Gaseous fuel is located in a gas reservoir 32.
  • the gas reservoir 32 is formed as a piston accumulator and has a gas space 42 for receiving the gaseous fuel, a hydraulic chamber 41 for receiving a hydraulic fluid and a movable separating body 43.
  • the gas space 42 can be filled via a tank line 15 with gaseous fuel, in particular in the gaseous state of aggregation.
  • the gaseous fuel from the gas reservoir 32 is indirectly conveyed by a pump 33 into the high-pressure rail 11.
  • the pumped through the pump 33 in the hydraulic chamber 41 hydraulic fluid sets the movable separator 43 in motion, so that the gaseous fuel in the gas space 42 is compressed to a higher pressure.
  • the gaseous fuel from the gas space 42 passes through a line in which a control valve 35 is disposed in the high-pressure rail 11. About the control valve 35, the amount of gaseous fuel to flow into the high-pressure rail 11, are regulated.
  • Another valve 34 is located in a line between the pump 33 and hydraulic chamber 41 to regulate a backflow of hydraulic fluid into the tank.
  • the fuel delivery device according to FIG. 2 has a device for emptying the high-pressure rail 11.
  • the device for emptying 17 of the high-pressure rail 11 is the same as the device for emptying 17, which is described in the first embodiment of Figure 1, constructed and has the same operation.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment.
  • the embodiment of Figure 3 corresponds to the embodiment of Figure 2 with the changes described below.
  • the at least one injector 13 is a dual-fluid injector which is connected both to the gas rail 11 filled with gaseous fuel and to a diesel rail 51
  • a high-pressure pump 53 delivers liquid fuel, in particular diesel, from a liquid tank 47 into the diesel rail 41.
  • the high-pressure pump 53 can be used.
  • the high-pressure pump 53 conveys both the hydraulic fluid from the hydraulic tank 27 into the hydraulic chamber 21 and liquid fuel from a fuel tank 47 into the diesel rail 41. This is particularly advantageous when diesel fuel is used as the hydraulic fluid.
  • the separation between hydraulic tank 27 and fuel tank 47 can also be omitted and the liquid fuel or the hydraulic fluid can be taken from a common diesel tank 45, which is indicated by the dashed line.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment.
  • the embodiment according to Figure 4 corresponds to the embodiment of Figure 1 with the changes described below.
  • the injector 13 is a dual-fluid injector, which is connected both to the gaseous fuel filled gas rail 11 and to a diesel rail 41
  • a high-pressure pump 53 delivers liquid fuel, in particular diesel, from a liquid tank 47 into the diesel rail 51.
  • the high-pressure pump 53 can be used as a further pump 25 of the device 17 for emptying.
  • the high-pressure pump 43 conveys both the hydraulic fluid from the hydraulic tank 27 into the hydraulic chamber 21 and liquid fuel from a fuel tank 47 into the diesel rail 51. This is particularly advantageous when diesel fuel is used as the hydraulic fluid.
  • the separation between hydraulic tank 27 and fuel tank 47 can also be omitted and the liquid fuel or the hydraulic fluid can be taken from a common diesel tank 45, which is indicated by the dashed line.

Abstract

Kraftstofffördereinrichtung (1) für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine mit einem Gas-Speicher (2) zur Aufnahme eines gasförmigen Kraftstoffes, wobei der gasförmige Kraftstoff mittelbar oder unmittelbar durch eine Pumpe (3,33) in ein Hochdruckrail (11) förderbar ist. Das Hochdruckrail (11) ist mit mindestens einem Injektor (13) und einer Einrichtung zum Entleeren (17) verbunden.

Description

Beschreibung Titel
Kraftstofffördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine, sowie ein Verfahren zur Förderung von Kraftstoff in einer Kraftstofffördereinrichtung
Stand der Technik
Erdgas ist bei Normaltemperaturen selbst unter hohem Druck in guter Näherung als gasförmig zu betrachten (CNG, d. h. "Compressed Natural Gas"). Um verdichtetes Erdgas in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine einzublasen sind spezielle Einblasbzw. Einspritzventile erforderlich, die sich von denen zur Direkteinspritzung von Benzin oder Dieselkraftstoff in vielerlei Hinsicht (z.B. im Spritzlochdurchmesser) unterscheiden. Da flüssiges Erdgas (LNG, d. h. "Liquefied Natural Gas") ein deutlich geringeres spezifisches Volumen als gasförmiges Erdgas besitzt, wird es für mobile Anwendungen in der Regel in flüssiger Form vorgehalten. Hierzu wird das Erdgas auf Temperaturen von etwa -160°C herunter gekühlt.
Das in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingebrachte Erdgas wird durch ein Hilfsmittel oder ein Hilfsmedium zum Zünden gebracht. Beispielsweise kann flüssiger Dieselkraftstoff als Hilfsmedium verwendet werden, da dieser im Unterschied zu Erdgas bei den üblicherweise gegebenen Bedingungen selbstzündend ist. In diesem Fall gilt es zwei unterschiedliche Kraftstoffarten in den Brennraum der Brennkraftmaschine einzubringen.
Zur Einbringung zweier unterschiedlicher Kraftstoffarten in den Brennraum einer Brennkraftmaschine kann ein sogenannter Zweistoffinjektor verwendet werden. In einem solchen Zweistoffinjektor werden die beiden Kraftstoffe getrennt geführt, um eine Vermischung außerhalb des Brennraums zu verhindern. Aus der Schrift EP 2622190 B2 ist eine Fördereinrichtung für gasförmigen Kraftstoff bekannt. Ein thermisch isolierter Tank zur Aufnahme von verflüssigten Gas ist über einen ersten Ausgang mit einer Kyro-Pumpe verbunden. Ein Verdampfer ist mit einem Ausgang der Kyro-Pumpe verbunden; und ein erster Injektor spritzt das verdampfte Gas in einen Brennraum eines Motors ein.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung und das Verfahren zur Förderung von Kraftstoff mit den Merkmalen gemäß der unabhängigen Ansprüche haben den Vorteil, dass der Druck im Hochdruckrail bei Bedarf durch eine Einrichtung zum Entleeren des Hochdruckrails reduziert werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zeichnen sich besonders durch ihre hohe Flexibilität aus, was den Ausgleich von
Druckschwankungen angeht. Eine Reduzierung oder Erhöhung des Druckes im
Hochdruckrail kann innerhalb kürzester Zeit erfolgen.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung angegeben.
Es ist von Vorteil, wenn der Druck des gasförmigen Kraftstoffes im Gasraum
durch die Hydraulikflüssigkeit kontrollierbar ist, da der Druck auf diese Weise riabel einstellbar ist.
Aufgrund der geringen Kosten ist es vorteilhaft, wenn die Hydraulikflüssigkeit, durch die Pumpe aus dem Hydrauliktank in den Hydraulikraum förderbar ist.
Eine Anordnung mit einem Ventil in einer Entleerungsleitung zwischen Gasraum und Hochdruckrail ist von Vorteil, da auf diese Weise die Druckerhöhung oder
Reduzierung im Hochdruckrail gesteuert werden kann. Vorteilhaft ist flüssiger Kraftstoff, insbesondere Diesel, als Hydraulikflüssigkeit, da dieser bereits im Kraftfahrzeug vorhanden ist.
Es ist von Vorteil, wenn der Hochdruckspeicher als Kolbenspeicher ausgebildet ist, da dieser den benötigte Druckbereich von 200 bis 500 bar umfasst.
Es ist vorteilhaft, wenn nach einem Motorstopp das Volumen der Hydraulikflüssigkeit im Hochdruckspeicher reduziert wird und das Volumen des gasförmigen Kraftstoffes im Hochdruckspeicher erhöht wird, da auf diese Weise das Volumen des gasförmigen Kraftstoffes im Hochdruckspeicher maximiert wird und der Druck im Hochdruckrail maximal reduziert wird.
Es ist von Vorteil, wenn mit einer einzigen Hochdruckpumpe sowohl der Abtrieb für die weitere Pumpe (Hydraulikpumpe) zum Betrieb des Kolbenspeichers in der Einrichtung zum Entleeren von Umgebungsdruck auf Betriebsdruck (200 bar bis 500 bar) als auch die Dieselhochdruckpumpe für die Dieseleinspritzung betrieben werden. Dies ist besonders dann sinnvoll, wenn die verwendete Hydraulikflüssigkeit zum Betreiben der Kolbenspeicher am Gasrail Diesel ist.
Ausführungsbeispiele
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Kraftstofffördereinrichtung einer Brennkraftmaschine in schemati- scher Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 2 eine Kraftstofffördereinrichtung einer Brennkraftmaschine in schemati- scher Darstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Figur 3 eine Kraftstofffördereinrichtung einer Brennkraftmaschine in schemati- scher Darstellung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel und Figur 4 eine Kraftstofffördereinrichtung einer Brennkraftmaschine in schemati- scher Darstellung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
Ausführungsformen der Erfindung
In der Figur 1 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt, die eine Kraftstofffördereinrichtung 1 aufweist. Die Kraftstofffördereinrichtung 1 weist einen Gas-Speicher 2 zur Aufnahme eines gasförmigen Kraftstoffes auf. Der Gas-Speicher 2 kann beispielsweise als wärmeisolierter Tank ausgebildet sein, um Liquified Natural Gas (LNG) aufzunehmen. Der gasförmige Kraftstoff wird durch eine Pumpe 3 aus dem Gas-Speicher 2 in einen Bufferspeicher 7 gefördert.
Zwischen Pumpe 3 und Gas-Speicher 2 kann mindestens eine weitere Niederdruckpumpe angeordnet sein, so dass der gasförmige Kraftstoff über mehrere Stufen auf Hochdruck verdichtet wird.
Der Bufferspeicher 7 ist über eine hydraulische Leitung mit einem Hochdruckrail 11 für den gasförmigen Kraftstoff verbunden. In der hydraulischen Leitung zwischen Buffertank 7 und Hochdruckrail 11 ist ein Druckregler 9 angeordnet. Durch den Druckregler 9 kann Kraftstoff vom Bufferspeicher 7 in das Hochdruckrail 11 strömen oder durch eine Rückströmleitung 10 zurück in den Gas-Speicher 2 strömen.
In der hydraulischen Leitung zwischen Gas-Speicher 2 und Bufferspeicher 7 kann stromabwärts der Pumpe 3 ein Verdampfer 5 angeordnet sein. Der Verdampfer 5 kann den gasförmigen Kraftstoff, insbesondere den cryogenen verflüssigten Kraftstoff, erwärmen, so dass dieser in einem gasförmigen Aggregatszustand umgewandelt wird.
Das Hochdruckrail 11 ist mit mindestens einen Injektor 13 verbunden. Über den mindestens einen Injektor 13 gelangt Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine. Um das Hochdruckrail 11 bei Bedarf zu Entleeren weist die Kraftstofffördereinrichtung eine Einrichtung zum Entleeren 17 des Hochdruckrails 11 auf. Die Einrichtung zum Entleeren 17 des Hochdruckrails 11 weist einen Hochdruckspeicher 20 auf. Der Hochdruckspeicher 20 ist über eine Entleerungsleitung 18 mit dem Hochdruckrail 11 verbunden. In der Entleerungsleitung 18 ist ein Ventil 19 angeordnet. Dieses Ventil 19 kann über eine Steuereinheit so angesteuert werden, dass es die Verbindung zwischen Hochdruckspeicher 20 und Hochdruckrail 11 öffnet oder verschließt.
Der Hochdruckspeicher 20 umfasst einen Gasraum 22 zur Aufnahme des gasförmigen Kraftstoffes aus dem Hochdruckrail 11, einen Hydraulikraum 21 zur Aufnahme einer Hydraulikflüssigkeit und einen beweglichen Trennkörper 23.
Der Hochdruckspeicher 20 kann als Kolbenspeicher ausgeführt sein. Ein Kolbenspeicher 20 besteht vereinfacht beschrieben aus einem Rohr, welches beispielsweise zylindrisch ausgestaltet sein kann, und einem beweglichen Kolben zur Trennung von Hydraulikflüssigkeit und gasförmigen Kraftstoff.
Im Einsatz des Hochdruckspeichers 20 wird die Hydraulikflüssigkeit gegen den gasförmigen Kraftstoff gepresst. Gasförmiger Kraftstoff und Hydraulikflüssigkeit sind dabei durch den frei beweglichen Kolben mit Dichtung getrennt. Im typischen Arbeitsbereich mit geringer Reibung zwischen Kolben und Zylinderwand und ohne Endanschlag entsteht keine Druckdifferenz zwischen Gas- und Hydraulikseite.
Durch eine weitere Pumpe 25 wird Hydraulikflüssigkeit aus einem Hydrauliktank 27 in den Hydraulikraum 21 gefördert und setzt den beweglichen Trennkörper 23 in Bewegung, so dass der gasförmige Kraftstoff im Gasraum 22 komprimiert wird. Der Druck des gasförmigen Kraftstoffes im Gasraum 22 ist durch die Hydraulikflüssigkeit kontrollierbar.
Die Hydraulikflüssigkeit kann ein Hydrauliköl oder ein flüssiger Kraftstoff, insbesondere Diesel, sein. Um bei Bedarf, beispielsweise bei einem Motorstopp den Druck des gasförmiger Kraftstoff im Hochdruckrail 11 zu reduzieren oder das Hochdruckrail 11 zu entleeren, wird gasförmiger Kraftstoff aus dem Hochdruckrail 11 in den Hochdruckspeicher 20 abgesteuert.
Um den Druck im Hochdruckrail 11 zu reduzieren, wird das Ventil 19 in der Entleerungsleitung 18 zwischen Gasraum 22 und Hochdruckrail 11 geöffnet, so dass gasförmiger Kraftstoff aus dem Hochdruckrail 11 in den Gasraum 22 des Hochdruckspeichers 20 strömen kann.
Während des normalen Motorbetriebes befindet sich kein oder nur eine sehr geringe Menge an gasförmigen Kraftstoff im Hochdruckspeicher 20. Der bewegliche Trennkörper 23 ist in einer Position, bei der das Volumen an Hydraulikflüssigkeit im Hochdruckspeicher 20 gering ist.
Durch das Öffnen des Ventils 19 wird das Volumen des gasförmigen Kraftstoffes im Hochdruckspeicher 20 erhöht, da fast das gesamte Volumen des Hochdruckspeichers 20 mit gasförmigen Kraftstoff gefüllt wird. Durch eine zusätzliche Bewegung des beweglichen Trennkörpers 23 kann das Volumen des Gasraumes 20 erhöht und das Volumen der Hydraulikflüssigkeit im Hochdruckspeicher 20 reduziert werden, so dass das Volumen an gasförmigen Kraftstoff im Hochdruckspeicher 20 maximiert wird. Dies wird bevorzugt bei einem Motorstopp zum Einsatz kommen.
Die Menge an gasförmigen Kraftstoff im Hochdruckrail 11 wird mindestens um die Menge an gasförmigen Kraftstoff, die im Hochdruckspeicher 20 aufgenommen wird, reduziert, so dass der Druck im Hochdruckrail 11 sinkt.
Um bei einem erneuten Motorstart oder einer gewünschten Druckerhöhung im Hochdruckrail 11 gasförmigen Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher 20 zurück ins Hochdruckrail 11 zu fördern, wird durch die weitere Pumpe 25 Hydraulikflüss- sigkeit in den Hydraulikraum 21 gefördert. Der bewegliche Trennkörper 23 wird in Richtung des Gasraumes 20 bewegt, so dass sich der Druck des gasförmigen Kraftstoffes im Gasraum 22 erhöht. Wenn der Druck im Gasraum 22 den gewünschten Druck erreicht hat, kann das Ventil 19 geöffnet werden, so dass gasförmiger Kraftstoff aus dem Gasraum 22 zurück ins Hochdruckrail 11 strömt. Durch eine weitere Erhöhung der Menge an Hydraulikflüssigkeit im Hydraulikraum 21 kann der gasförmige Kraftstoff fast vollständig aus dem Hochdruckspeicher 20 gefördert werden.
Nachdem der Hochdruckspeicher 20 durch gasförmigen Kraftstoff entleert wurde, wird das Ventil 19 geschlossen. Die Hydraulikflüssigkeit kann über eine Bypass- leitung 29, in der ein Bypassventil 28 angeordnet ist, zurück in den Hydrauliktank 27 gelangen.
Der Hochdruckspeicher 20 ist für einen Druck im Bereich von 200 bis 500 bar ausgelegt, je nach den Druckanforderungen im Hochdruckrail 11.
In der Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine dargestellt, die eine Kraftstofffördereinrichtung 1 aufweist. Die Kraftstofffördereinrichtung 1 weist einen Tank 31 zur Aufnahme einer Hydraulikflüssigkeit auf. Gasförmiger Kraftstoffes befindet sich in einem Gas- Speicher 32. Der Gasspeicher 32 ist als Kolbenspeicher ausgebildet und weist einen Gasraum 42 zur Aufnahme des gasförmigen Kraftstoffes, einen Hydraulikraum 41 zur Aufnahme einer Hydraulikflüssigkeit und einen beweglichen Trennkörper 43 auf.
Der Gasraum 42 kann über eine Tankleitung 15 mit gasförmigen Kraftstoff, insbesondere in gasförmigen Aggregatszustand, befüllt werden.
Der gasförmige Kraftstoff aus dem Gas-Speicher 32 wird mittelbar durch eine Pumpe 33 in das Hochdruckrail 11 gefördert. Die durch die Pumpe 33 in den Hydraulikraum 41 geförderte Hydraulikflüssigkeit setzt den bewegliche Trennkörper 43 in Bewegung, so dass der gasförmiger Kraftstoff im Gasraum 42 auf einen höheren Druck komprimiert wird. Der gasförmige Kraftstoff aus dem Gasraum 42 gelangt über eine Leitung, in der ein Steuerventil 35 angeordnet ist, in das Hochdruckrail 11. Über das Steuerventil 35 kann die Menge an gasförmigen Kraftstoff, die in das Hochdruckrail 11 strömen soll, geregelt werden.
Ein weiteres Ventil 34 befindet sich in einer Leitung zwischen der Pumpe 33 und Hydraulikraum 41, um ein Rückströmen von Hydraulikflüssigkeit in den Tank zu regeln.
In einer weiteren Ausführungsform ist auch eine Anordnung von mehreren Gasspeichern 32, welche in Reihe und/oder parallel zueinander angeordnet sind möglich. Wesentlich ist, dass der erhöhte Druck des gasförmigen Kraftstoffes und damit die Förderung des gasförmigen Kraftstoffes in Richtung Hochdruckrail 11 durch mindestens eine Pumpe 33 erzeugt wird, welche über das Hydraulik- fluid und die Bewegung des beweglichen Trennkörpers 43 einen Druckaufbau im gasförmigen Kraftstoff bewirkt. Der gasförmige Kraftstoff ist mittelbar durch die Pumpe 33 in das Hochdruckrail 11 förderbar.
Um das Hochdruckrail 11 bei Bedarf zu Entleeren weist die Kraftstofffördereinrichtung gemäß der Figur 2 eine Einrichtung zum Entleeren 17 des Hochdruckra- ils 11 auf. Die Einrichtung zum Entleeren 17 des Hochdruckrails 11 ist genauso, wie die Einrichtung zum Entleeren 17, die im ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 beschrieben wird, aufgebaut und weist die gleiche Funktionsweise auf.
In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 entspricht dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 mit den im Folgenden beschriebenen Änderungen. Es handelt es sich bei dem mindestens einen Injektor 13 um einen Dual-Fluid-Injektor, welcher sowohl mit dem mit gasförmigen Kraftstoff gefüllten Gasrail 11, als auch mit einem Dieselrail 51 verbunden ist
Eine Hochdruckpumpe 53 fördert flüssigen Kraftstoff, insbesondere Diesel, aus einem Flüssigtank 47 in das Dieselrail 41. Als weitere Pumpe 25 der Einrichtung zum Entleeren 17 kann die Hochdruckpumpe 53 eingesetzt werden. Die Hochdruckpumpe 53 fördert sowohl die Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydrauliktank 27 in den Hydraulikraum 21, als auch flüssigen Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 47 in das Dieselrail 41. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn als Hydraulikflüssigkeit Dieselkraftstoff zum Einsatz kommt. In diesem Fall kann die Trennung zwischen Hydrauliktank 27 und Kraftstofftank 47 auch entfallen und der flüssige Kraftstoff bzw. die Hydraulikflüssigkeit aus einem gemeinsamen Dieseltank 45, welcher durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, entnommen werden.
In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 entspricht dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 mit den im Folgenden beschriebenen Änderungen. Es handelt es sich bei dem Injektor 13 um einen Dual-Fluid-Injektor, welcher sowohl mit dem mit gasförmigen Kraftstoff gefüllten Gasrail 11, als auch mit einem Dieselrail 41 verbunden ist
Eine Hochdruckpumpe 53 fördert flüssigen Kraftstoff, insbesondere Diesel, aus einem Flüssigtank 47 in das Dieselrail 51.
Als weitere Pumpe 25 der Einrichtung zum Entleeren 17 kann die Hochdruckpumpe 53 eingesetzt werden. Die Hochdruckpumpe 43 fördert sowohl die Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydrauliktank 27 in den Hydraulikraum 21, als auch flüssigen Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 47 in das Dieselrail 51. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn als Hydraulikflüssigkeit Dieselkraftstoff zum Einsatz kommt. In diesem Fall kann die Trennung zwischen Hydrauliktank 27 und Kraftstofftank 47 auch entfallen und der flüssige Kraftstoff bzw. die Hydraulikflüssigkeit aus einem gemeinsamen Dieseltank 45, welcher durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, entnommen werden.

Claims

Ansprüche
1. Kraftstofffördereinrichtung (1) für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine mit einem Gas-Speicher (2,32) zur Aufnahme eines gasförmigen Kraftstoffes, wobei der gasförmige Kraftstoff mittelbar oder unmittelbar durch eine Pumpe (3,33) in ein Hochdruckrail (11) förderbar ist und das Hochdruckrail (11) mit mindestens einem Injektor (13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckrail (11) mit einer Einrichtung zum Entleeren (17) verbunden ist.
2. Kraftstofffördereinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Entleeren (17) einen Hochdruckspeicher (20) aufweist, welcher über eine Entleerungsleitung (19) mit dem Hochdruckrail (11) verbunden ist.
3. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 2, wobei der Hochdruckspeicher (20) einen Gasraum (22) zur Aufnahme des gasförmigen Kraftstoffes, einen Hydraulikraum (21) zur Aufnahme einer Hydraulikflüssigkeit und einen beweglichen Trennkörper (23) umfasst.
4. Kraftstofffördereinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des gasförmigen Kraftstoffes im Gasraum (22) durch die Hydraulikflüssigkeit kontrollierbar ist.
5. Kraftstofffördereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikflüssigkeit eine weitere Pumpe (25) aus einem Hydrauliktank (27) in den Hydraulikraum (21) des Hochdruckspeichers (20) förderbar ist.
6. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikflüssigkeit ein flüssiger Kraftstoff, insbesondere Diesel, ist. Verfahren zur Förderung von Kraftstoff in einer Kraftstofffördereinrichtung (1) für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine mit einem Gas-Speicher (2) zur Aufnahme eines gasförmigen Kraftstoffes, wobei der gasförmige Kraftstoff mittelbar oder unmittelbar durch eine erste Pumpe (5) in ein Hochdruckrail (11) gefördert wird und das Hochdruckrail (11) mit mindestens einem Injektor (13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass gasförmiger Kraftstoff aus dem Hochdruckrail (11) in eine Einrichtung zum Entleeren (17) abgesteuert wird, um den Druck im Hochdruckrail (11) zu reduzieren.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei ein Ventil (19) in einer Entleerungsleitung (18) zwischen der Einrichtung zum Entleeren (17) und dem Hochdruckrail (11) geöffnet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Volumen des gasförmigen Kraftstoffes in der Einrichtung zum Entleeren (17) maximiert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Einrichtung zum Entleeren (17) einen Gasraum (22) und einen Hydraulikraum (21) aufweist und nach einem Motorstopp das Volumen der Hydraulikflüssigkeit im Hydraulikraum (20) reduziert wird und das Volumen des gasförmigen Kraftstoffes im Gasraum (22) erhöht wird.
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