WO2019149472A1 - Kraftstofffördereinrichtung für kryogene kraftstoffe - Google Patents

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WO2019149472A1
WO2019149472A1 PCT/EP2019/050221 EP2019050221W WO2019149472A1 WO 2019149472 A1 WO2019149472 A1 WO 2019149472A1 EP 2019050221 W EP2019050221 W EP 2019050221W WO 2019149472 A1 WO2019149472 A1 WO 2019149472A1
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piston
pump
valve
fuel delivery
delivery device
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PCT/EP2019/050221
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Martin Katz
Dirk SCHNITTGER
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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

  • the invention relates to a fuel delivery device for cryogenic fuels having the features of the preamble of claim 1.
  • natural gas NG
  • LNG liquefied natural gas
  • a piston pump for cryogenic fuels, in particular for natural gas, with a reciprocating pump piston is known.
  • the pump piston limits a pump working space, which can be filled with liquid natural gas, so that in the pump working space existing liquid natural gas can be acted upon by a lifting movement of the pump piston with high pressure.
  • At the other end of the pump piston limits a drive space which can be filled with a hydraulic pressure medium to drive the pump piston in a reciprocating motion.
  • an electric, pneumatic or mechanical drive is proposed.
  • the present invention seeks to provide a fuel delivery device for cryogenic fuel materials with a designed as a piston pump high-pressure fuel pump, which is hydraulically driven and has increased dynamics.
  • the fuel delivery device with the features of claim 1 is proposed.
  • Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.
  • the proposed cryogenic fuel delivery system includes a piston pump for delivering the cryogenic fuel to high pressure.
  • the piston pump has a reciprocating pump piston, on the one hand a compression space and on the other hand limited with a hydraulic pressure medium aufschlagbaren drive space.
  • in the piston pump least one main flow valve and a pilot valve comprehensive valve assembly is integrated in, by means of which the drive space with a high pressure line and / or a low pressure line for a hydraulic pressure medium is connectable.
  • valve arrangement can be used to pressurize or to relieve the drive space.
  • the pump piston moves in the direction of the compression onsraums, so that the pump piston performs a power stroke.
  • hydraulic pressure fluid is discharged from the drive chamber, so that the pump piston can be returned to its original position.
  • a first valve arrangement for pressurizing and a second valve arrangement for relieving the drive space are provided. Since each Ventilanord tion has a main flow valve and a pilot valve, both Ventilanordnun conditions are separately controlled.
  • each main flow valve is assigned a pilot valve, the working stroke and suction stroke of the pump piston can be switched separately from each other. Furthermore, can Partial strokes of the pump piston can be realized, which allow a needs-based votingmen genanpassung.
  • the main flow valve is a hydraulically actuated 2/2-way valve.
  • the 2/2-way valve allows a com pact construction.
  • the 2/2-way valve preferably comprises a cooperating with a valve seat, reciprocating valve piston whose reciprocating movement is hydraulically controlled.
  • the pilot valve of the valve arrangement is preferably an electrically operable 2/2-way valve, by means of which the control pressure in a control chamber is variable, which is preferably limited by the valve piston of the main flow valve. On the valve piston thus loads the control pressure in the control chamber, which is variable depending on the switching position of the pilot valve.
  • the control chamber In a first switching position, in which the pilot valve is open, the control chamber is preferably connected via an outlet throttle to the low pressure line, so that hydraulic pressure fluid flows from the control chamber into the low pressure line and the control pressure in the control chamber decreases. This allows the valve piston of the main flow valve to open. About the open main flow valve is then - depending on the radio tion of the main flow valve - a pressurization or discharge of the drive chamber causes the piston pump.
  • control chamber In a second switching position, in which the pilot valve is closed, the control chamber is preferably connected via an inlet throttle to the high-pressure line, so that hydraulic pressure medium flows into the control chamber and the control pressure in the control chamber is raised again. This has the consequence that the valve piston of the main valve is returned to the valve seat and closes the main flow valve.
  • solenoid valves known from injector technology can be used as pilot valves, which are already produced in large numbers and are therefore particularly cost-effective. are favorable. Such solenoid valves are also characterized by a high degree of robustness.
  • the piston pump is connected via the high-pressure line to the pressure side of a hydraulic pump.
  • the hydraulic pump may for example also be designed as a piston pump.
  • the drive of the hydraulic pump can follow it in this case via a camshaft which can be coupled to the internal combustion engine. Instead of a cam drive and a crank mechanism for driving the hydraulic pump can be used.
  • the hydraulic pressure medium may be, for example, an oil, in particular an engine oil.
  • the hydraulic pressure medium can thus be used at the same time as a lubricant.
  • the piston pump via the low-pressure line with a return line and / or a tank for storing the hydraulic pressure medium a related party.
  • the hydraulic pressure medium can be returned in this way directly or indirectly via the return line into the tank, so that a cycle is created. At the same time a leakage amount of the piston pump can be returned to the tank via the return line.
  • the pump piston is designed in several parts.
  • the pump piston may comprise a drive piston for limiting the drive space, wherein preferably the drive piston has a larger outer diameter than the egg tual pump piston.
  • the force acting on the pump piston hydraulic pressure force can be increased.
  • the multi-part design of the pump piston facilitates the assembly of the piston pump in this case.
  • the pump piston can be acted upon by the spring force of a return spring.
  • the mechanical provision of the pump piston by means of a spring can be realized FITS easy and inexpensive.
  • a screw compression spring can be used, which surrounds a pump piston portion and is supported on the drive piston.
  • the return of the pump piston can be effected hydraulically.
  • the pump piston on the drive space preferably, the pump piston on the drive space shallwand te hydraulically effective surface which can be acted upon to return the pump piston with egg ner hydraulic pressure force.
  • the hydraulically effective surface of the pump piston may be formed out of the drive piston of the pump piston, for example.
  • Fig. 1 is a schematic longitudinal section through a force conveying device according to the invention according to a preferred embodiment
  • Fig. 2 is an enlarged section of Fig. 1 pump in the region of the drive of the piston.
  • the fuel delivery device according to the invention shown in Figures 1 and 2 is used to supply an internal combustion engine (not shown) of a motor vehicle with a cryogenic fuel, which may in particular be natural gas.
  • the fuel delivery device comprises a piston pump 1, by means of which the fuel is conveyed to high pressure.
  • the piston pump 1 has a reciprocating union pump piston 2, which limits a compression space 3, in which the fuel is compressed.
  • Via an inlet 21 and an inlet valve 22 is the Kom- press room 3 can be filled with fuel. After compression, the fuel is fed via an outlet valve 23 to a high-pressure outlet 24.
  • the pump piston 2 of the piston pump 1 limits the other end a drive chamber 4, which is connected via a first valve assembly A with a high pressure line 7 and a second valve assembly B with a low pressure line 8. Is a connec tion made with the high-pressure line 7, the drive chamber 4 is subjected to high pressure, so that acts on the pump piston 2, a hydraulic pressure force that moves the pump piston 2 in the direction of the compression chamber 3.
  • the Pumpenkol ben 2 performs a power stroke.
  • the provision of the pump piston 2 is vorlie lowing effected by means of a return spring 19. The provision is made when the drive to the space 4 via the second valve assembly B to the low pressure line 8 is the verbun, so that the drive chamber 4 is relieved.
  • both valve arrangements A, B each include a main flow valve 5.1, 5.2 and a pilot valve 6.1, 6.2.
  • Both main flow valves 5.1, 5.2 are each designed as a hydraulically actuated 2/2-way valve, the one with a valve seat 9.1, 9.2 cooperating, reciprocating Ven tilkolben 10.1, 10.2.
  • the valve piston 10.1, 10.2 of the two Hauptstromventi le 5.1, 5.2 each delimit a control chamber 11.1, 11.2, in which a control pressure prevails, which is variable by means of the associated pilot valve 6.1, 6.2.
  • open tem pilot valve 6.1, 6.2 is a flow restrictor 12.1, 12.2 a connection of the control chamber 11.1, 11.2 made with the low pressure line 8, so that the control pressure in the control room 11.1, 11.2 drops and the main flow valve 5.1, 5.2 opens.
  • ge opened main flow valve 5.1 of the first valve assembly A the drive chamber 4 is subjected to high pressure, so that the pump piston 2 performs a power stroke.
  • open main flow valve 5.2 of the second valve assembly B of the drive chamber 4 is relieved, so that the return spring 19 is able to reset the pump piston 2 in its initial position from its. It goes without saying that the two valve assemblies A, B are not actuated at the same time, but temporally offset zuei nander, the two pilot valves 6.1, 6.2 allow separate switching.
  • the respective pilot valve 6.1, 6.2 is closed again. Via an inlet throttle 13.1, 13.2, which connects the control chamber 11.1, 11.2 with the high pressure line 7, then the control chamber 11.1, 11.2 filled with the hydraulic pressure medium, so that the control pressure rises again and the main flow valve 5.1, 5.2 closes.
  • the fuel delivery device shown next to the piston pump 1 a further pump. This is a hydraulic pump 14, by means of which the hydraulic pressure medium can be supplied to the piston pump 1.
  • a tank 17 is provided, from which the hydraulic pressure medium is sucked in by means of the hydraulic pump 14 and initially supplied to a buffer store 15, which in the
  • High-pressure line 7 is arranged.
  • the return of the pump piston 2 is also hydraulically.
  • a return spring 19 is dispensable in this case.
  • a space 25, which is bounded by a hydraulically active surface 20 of the pump piston 2, which is formed on a drive piston 18 of the pump piston 2, for this purpose is acted upon by a hydraulic pressure medium.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe, umfassend eine Kolbenpumpe (1) zur Förderung des kryogenen Kraftstoffs auf Hochdruck, wobei die Kolbenpumpe (1) einen hin und her beweglichen Pumpenkolben (2) aufweist, der einerseits einen Kompressionsraum (3) und andererseits einen mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagbaren Antriebsraum (4) begrenzt. Erfindungsgemäß ist in die Kolbenpumpe (1) mindestens eine ein Hauptstromventil (5.1, 5.2) und ein Pilotventil (6.1, 6.2) umfassende Ventilanordnung (A, B) integriert, mittels welcher der Antriebsraum (4) mit einer Hochdruckleitung (7) und/oder einer Niederdruckleitung (8) für ein hydraulisches Druckmittel verbindbar ist.

Description

Beschreibung
Titel:
Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe
Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei dem kryogenen Kraftstoff kann es sich insbesondere um Erdgas G, Natural Gas“ = NG) handeln, das an Bord eines Kraftfahrzeugs zum Betreiben einer Brennkraftma schine in flüssiger Form G.Liquefied Natural Gas“ = LNG) in einem speziell dafür ausge legten Tank bevorratet wird.
Stand der Technik
Aus der EP 2 541 062 Al ist eine Kolbenpumpe für kryogene Kraftstoffe, insbesondere für Erdgas, mit einem hin und her beweglichen Pumpenkolben bekannt. Der Pumpen kolben begrenzt einen Pumpenarbeitsraum, der mit flüssigem Erdgas befüllbar ist, so dass im Pumpenarbeitsraum vorhandenes flüssiges Erdgas über eine Hubbewegung des Pumpenkolbens mit Hochdruck beaufschlagbar ist. Andernends begrenzt der Pumpenkolben einen Antriebsraum, der mit einem hydraulischen Druckmittel befüllbar ist, um den Pumpenkolben in einer Hubbewegung anzutreiben. Alternativ wird ein elektrischer, pneumatischer oder mechanischer Antrieb vorgeschlagen.
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraft stoffe mit einer als Kolbenpumpe ausgeführten Kraftstoffhochdruckpumpe anzugeben, die hydraulisch antreibbar ist und eine gesteigerte Dynamik besitzt. Zur Lösung der Aufgabe wird die Kraftstofffördereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Offenbarung der Erfindung
Die vorgeschlagene Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe umfasst eine Kolbenpumpe zur Förderung des kryogenen Kraftstoffs auf Hochdruck. Die Kolben pumpe weist einen hin und her beweglichen Pumpenkolben auf, der einerseits einen Kompressionsraum und andererseits einen mit einem hydraulischen Druckmittel be aufschlagbaren Antriebsraum begrenzt. Erfindungsgemäß ist in die Kolbenpumpe min destens eine ein Hauptstromventil und ein Pilotventil umfassende Ventilanordnung in tegriert, mittels welcher der Antriebsraum mit einer Hochdruckleitung und/oder einer Niederdruckleitung für ein hydraulisches Druckmittel verbindbar ist.
Sofern nur eine Ventilanordnung vorgesehen ist, kann diese zur Druckbeaufschlagung oder zur Entlastung des Antriebsraums eingesetzt werden. Bei einer Druckbeaufschla gung des Antriebsraums bewegt sich der Pumpenkolben in Richtung des Kompressi onsraums, so dass der Pumpenkolben einen Arbeitshub ausführt. Bei einer Entlastung des Antriebsraums, wird hydraulisches Druckmittel aus dem Antriebsraum abgeführt, so dass der Pumpenkolben in seine Ausgangsstellung zurückgestellt werden kann. Bevorzugt sind eine erste Ventilanordnung zur Druckbeaufschlagung und eine zweite Ventilanordnung zur Entlastung des Antriebsraums vorgesehen. Da jede Ventilanord nung über ein Hauptstromventil und ein Pilotventil verfügt, sind beide Ventilanordnun gen getrennt ansteuerbar.
Mit der vorgeschlagenen Ventilanordnung bzw. den vorgeschlagenen Ventilanordnun gen lässt sich ein hoher Durchfluss bei geringem Druckabfall am Hauptstromventil rea lisieren. Gleichzeitig lassen sich sehr geringe Schaltzeiten erreichen, so dass der An triebsraum schnell befüllt und/oder entleert werden kann. Somit können hohe Pumpen frequenzen erzielt werden, so dass die Dynamik der Kolbenpumpe steigt.
Da jedem Hauptstromventil ein Pilotventil zugeordnet ist, können Arbeitshub und Saughub des Pumpenkolbens getrennt voneinander geschaltet werden. Ferner können Teilhübe des Pumpenkolbens realisiert werden, die eine bedarfsgerechte Fördermen genanpassung ermöglichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Hauptstromventil ein hydraulisch betätigbares 2/2-Wegeventil. Auf diese Weise kann die Robustheit der Ventilanordnung gesteigert werden. Zudem ermöglicht das 2/2-Wegeventil eine kom pakte Bauweise. Das 2/2-Wegeventil umfasst vorzugsweise einen mit einem Ventilsitz zusammenwirkenden, hin- und herbeweglichen Ventilkolben, dessen Hin- und Herbe wegung hydraulisch gesteuert wird.
Das Pilotventil der Ventilanordnung ist vorzugsweise ein elektrisch betätigbares 2/2- Wegeventil, mittels dessen der Steuerdruck in einem Steuerraum veränderbar ist, der vorzugsweise von dem Ventilkolben des Hauptstromventils begrenzt wird. Auf den Ventilkolben lastet somit der Steuerdruck im Steuerraum, der in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Pilotventils veränderbar ist.
In einer ersten Schaltstellung, in der das Pilotventil geöffnet ist, ist vorzugsweise der Steuerraum über eine Ablaufdrossel an die Niederdruckleitung angeschlossen, so dass hydraulisches Druckmittel aus dem Steuerraum in die Niederdruckleitung abströmt und der Steuerdruck im Steuerraum sinkt. Dies ermöglicht es dem Ventilkolben des Haupt stromventils zu öffnen. Über das geöffnete Hauptstromventil wird dann - je nach Funk tion des Hauptstromventils - eine Druckbeaufschlagung oder Entlastung des Antriebs raums der Kolbenpumpe bewirkt.
In einer zweiten Schaltstellung, in der das Pilotventil geschlossen ist, ist vorzugsweise der Steuerraum über eine Zulaufdrossel an die Hochdruckleitung angeschlossen, so dass hydraulisches Druckmittel in den Steuerraum strömt und der Steuerdruck im Steuerraum wieder angehoben wird. Dies hat zur Folge, dass der Ventilkolben des Hauptventils in den Ventilsitz zurückgestellt wird und das Hauptstromventil schließt.
Zum Schalten des Pilotventils ist nur ein geringer Schaltstrom erforderlich, so dass die Energieeffizienz gesteigert wird, was sich zudem kostensenkend auswirkt. Ferner kön nen aus der Injektortechnik bekannte Magnetventile als Pilotventile eingesetzt werden, die bereits in großen Stückzahlen hergestellt werden und damit besonders kosten- günstig sind. Derartige Magnetventile zeichnen sich zudem durch eine hohe Robust heit aus.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kolbenpumpe über die Hochdruckleitung mit der Druckseite einer Hydraulikpumpe verbunden ist. Über die Hydraulikpumpe kann der erforderliche Druck in der Hochdruckleitung aufgebaut wer den. Die Hydraulikpumpe kann beispielsweise ebenfalls als Kolbenpumpe ausgeführt sein. Der Antrieb der Hydraulikpumpe kann in diesem Fall über eine Nockenwelle er folgen, die mit der Brennkraftmaschine koppelbar ist. Anstelle eines Nockentriebs kann auch ein Kurbeltrieb zum Antreiben der Hydraulikpumpe verwendet werden.
Das hydraulische Druckmittel kann beispielsweise ein Öl, insbesondere ein Motoröl sein. Das hydraulische Druckmittel kann somit zugleich als Schmiermittel eingesetzt werden.
Als weiterbildende Maßnahme wird ferner vorgeschlagen, dass in der Hochdrucklei tung ein Zwischenspeicher angeordnet ist. Die Hydraulikpumpe fördert somit in den Zwischenspeicher. Auf diese Weise kann bei zyklisch fördernder Hydraulikpumpe und/oder zyklisch abnehmender Ventilanordnung ein Druckeinbruch in der Hochdruck leitung verhindert werden.
Weiterhin bevorzugt ist die Kolbenpumpe über die Niederdruckleitung mit einer Rück laufleitung und/oder einem Tank zur Bevorratung des hydraulischen Druckmittels ver bunden. Das hydraulische Druckmittel kann auf diese Weise direkt oder indirekt über die Rücklaufleitung in den Tank zurückgeführt werden, so dass ein Kreislauf entsteht. Über die Rücklaufleitung kann zugleich eine Leckagemenge der Kolbenpumpe in den Tank zurückgeführt werden.
Vorteilhafterweise ist der Pumpenkolben mehrteilig ausgeführt. Insbesondere kann der Pumpenkolben einen Antriebskolben zur Begrenzung des Antriebsraums umfassen, wobei vorzugsweise der Antriebskolben einen größeren Außendurchmesser als der ei gentliche Pumpenkolben aufweist. Auf diese Weise kann die auf den Pumpenkolben wirkende hydraulische Druckkraft erhöht werden. Die mehrteilige Ausführung des Pumpenkolbens erleichtert in diesem Fall die Montage der Kolbenpumpe. Um den Pumpenkolben nach einem Arbeitshub in seine Ausgangslage zurückzustel len, kann der Pumpenkolben von der Federkraft einer Rückstellfeder beaufschlagt sein. Die mechanische Rückstellung des Pumpenkolbens mittels einer Feder kann beson ders einfach und kostengünstig realisiert werden. Beispielsweise kann eine Schrau bendruckfeder verwendet werden, die einen Pumpenkolbenabschnitt umgibt und sich am Antriebskolben abstützt.
Alternativ kann die Rückstellung des Pumpenkolbens hydraulisch bewirkt werden. In diesem Fall weist vorzugsweise der Pumpenkolben eine dem Antriebsraum abgewand te hydraulisch wirksame Fläche auf, die zur Rückstellung des Pumpenkolbens mit ei ner hydraulischen Druckkraft beaufschlagbar ist. Die hydraulisch wirksame Fläche des Pumpenkolbens kann beispielsweise am Antriebskolben des Pumpenkolbens ausge bildet sein.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraft stofffördereinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform und
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1 im Bereich des Antriebs der Kolben pumpe.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung dient der Versorgung einer Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) eines Kraftfahrzeugs mit einem kryogenen Kraftstoff, wobei es sich insbesondere um Erdgas handeln kann. Die Kraftstofffördereinrichtung umfasst eine Kolbenpumpe 1, mittels welcher der Kraft stoff auf Hochdruck gefördert wird. Die Kolbenpumpe 1 weist einen hin- und herbeweg lichen Pumpenkolben 2 auf, der einen Kompressionsraum 3 begrenzt, in dem der Kraftstoff verdichtet wird. Über einen Zulauf 21 und ein Einlassventil 22 ist der Kom- pressionsraum 3 mit Kraftstoff befüllbar. Nach dem Verdichten wird der Kraftstoff über ein Auslassventil 23 einem Hochdruckabgang 24 zugeführt.
Der Pumpenkolben 2 der Kolbenpumpe 1 begrenzt andernends einen Antriebsraum 4, der über eine erste Ventilanordnung A mit einer Hochdruckleitung 7 und über eine zweite Ventilanordnung B mit einer Niederdruckleitung 8 verbindbar ist. Ist eine Verbin dung mit der Hochdruckleitung 7 hergestellt, wird der Antriebsraum 4 mit Hochdruck beaufschlagt, so dass auf den Pumpenkolben 2 eine hydraulische Druckkraft wirkt, die den Pumpenkolben 2 in Richtung des Kompressionsraums 3 bewegt. Der Pumpenkol ben 2 führt einen Arbeitshub aus. Die Rückstellung des Pumpenkolbens 2 wird vorlie gend mittels einer Rückstellfeder 19 bewirkt. Die Rückstellung erfolgt, wenn der An triebsraum 4 über die zweite Ventilanordnung B mit der Niederdruckleitung 8 verbun den ist, so dass der Antriebsraum 4 entlastet wird.
Wie insbesondere der Figur 2 zu entnehmen ist, umfassen beide Ventilanordnungen A, B jeweils ein Hauptstromventil 5.1, 5.2 und ein Pilotventil 6.1, 6.2. Beide Hauptstrom ventile 5.1, 5.2 sind jeweils als hydraulisch betätigbares 2/2-Wegeventil ausgeführt, das einen mit einem Ventilsitz 9.1, 9.2 zusammenwirkenden, hin- und herbeweglichen Ven tilkolben 10.1, 10.2 aufweist. Die Ventilkolben 10.1, 10.2 der beiden Hauptstromventi le 5.1, 5.2 begrenzen jeweils einen Steuerraum 11.1, 11.2, in dem ein Steuerdruck herrscht, der mittels des zugehörigen Pilotventils 6.1, 6.2 veränderbar ist. Bei geöffne tem Pilotventil 6.1, 6.2 ist über eine Ablaufdrossel 12.1, 12.2 eine Verbindung des Steuerraums 11.1, 11.2 mit der Niederdruckleitung 8 hergestellt, so dass der Steuer druck im Steuerraum 11.1, 11.2 sinkt und das Hauptstromventil 5.1, 5.2 öffnet. Bei ge öffnetem Hauptstromventil 5.1 der ersten Ventilanordnung A wird der Antriebsraum 4 mit Hochdruck beaufschlagt, so dass der Pumpenkolben 2 einen Arbeitshub ausführt. Bei geöffnetem Hauptstromventil 5.2 der zweiten Ventilanordnung B wird der Antriebs raum 4 entlastet, so dass die Rückstellfeder 19 den Pumpenkolben 2 in seine Aus gangsstellung zurückzustellen vermag. Es versteht sich von selbst, dass die beiden Ventilanordnungen A, B nicht zeitgleich betätigt werden, sondern zeitlich versetzt zuei nander, wobei die beiden Pilotventile 6.1, 6.2 ein separates Schalten ermöglichen.
Um den Steuerdruck in einem der Steuerräume 11.1, 11.2 wieder anzuheben, wird das jeweilige Pilotventil 6.1, 6.2 wieder geschlossen. Über eine Zulaufdrossel 13.1, 13.2, welche den Steuerraum 11.1, 11.2 mit der Hochdruckleitung 7 verbindet, wird dann der Steuerraum 11.1, 11.2 mit dem hydraulischen Druckmittel befüllt, so dass der Steuer druck wieder ansteigt und das Hauptstromventil 5.1, 5.2 schließt. Wie insbesondere der Figur 1 zu entnehmen ist, weist die dargestellte Kraftstoffförder einrichtung neben der Kolbenpumpe 1 eine weitere Pumpe auf. Hierbei handelt es sich um eine Hydraulikpumpe 14, mittels welcher der Kolbenpumpe 1 das hydraulische Druckmittel zuführbar ist. Zur Bevorratung des hydraulischen Druckmittels ist ein Tank 17 vorgesehen, aus dem das hydraulische Druckmittel mittels der Hydraulikpum- pe 14 angesaugt und zunächst einem Zwischenspeicher 15 zugeführt wird, der in der
Hochdruckleitung 7 angeordnet ist. Die Rückführung des hydraulischen Druckmittels in den Tank 17 erfolgt über eine Rücklaufleitung 16, in welche die Niederdruckleitung 8 mündet. Auf diese Weise wird ein separater Hydraulikkreislauf geschaffen. Gemäß einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemä ßen Kraftstofffördereinrichtung erfolgt die Rückstellung des Pumpenkolbens 2 ebenfalls hydraulisch. Eine Rückstellfeder 19 ist in diesem Fall entbehrlich. Ein Raum 25, der von einer hydraulisch wirksamen Fläche 20 des Pumpenkolbens 2 begrenzt wird, die an einem Antriebskolben 18 des Pumpenkolbens 2 ausgebildet ist, wird hierzu mit ei- nem hydraulischen Druckmittel beaufschlagt.

Claims

Ansprüche
1. Kraftstofffördereinrichtung für kryogene Kraftstoffe, umfassend eine Kolbenpum pe (1) zur Förderung des kryogenen Kraftstoffs auf Hochdruck, wobei die Kolbenpum pe (1) einen hin und her beweglichen Pumpenkolben (2) aufweist, der einerseits einen Kompressionsraum (3) und andererseits einen mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagbaren Antriebsraum (4) begrenzt,
dadurch gekennzeichnet, dass in die Kolbenpumpe (1) mindestens eine ein Haupt stromventil (5.1, 5.2) und ein Pilotventil (6.1, 6.2) umfassende Ventilanordnung (A, B) integriert ist, mittels welcher der Antriebsraum (4) mit einer Hochdruckleitung (7) und/oder einer Niederdruckleitung (8) für ein hydraulisches Druckmittel verbindbar ist.
2. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptstromventil (5.1, 5.2) ein hydraulisch betä tigbares 2/2-Wegeventil ist, das vorzugsweise einen mit einem Ventilsitz (9.1, 9.2) zu sammenwirkenden, hin- und herbeweglichen Ventilkolben (10.1, 10.2) umfasst.
3. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Pilotventil (6.1, 6.2) ein elektrisch betätigbares 2/2-Wegeventil ist, mittels dessen der Steuerdruck in einem Steuerraum (11.1, 11.2) veränderbar ist, der vorzugsweise von dem Ventilkolben (10.1, 10.2) des Hauptstrom ventils (5.1, 5.2) begrenzt wird.
4. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (11.1, 11.2) bei geöffnetem Pilotven til (6.1, 6.2) über eine Ablaufdrossel (12.1, 12.2) an die Niederdruckleitung (8) ange schlossen ist.
5. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (11.1, 11.2) über eine Zulaufdros sel (13.1, 13.2) an die Hochdruckleitung (7) angeschlossen ist.
6. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe (1) über die Hochdruckleitung (7) mit der Druckseite einer Hydraulikpumpe (14) verbunden ist, die vorzugsweise eben falls als Kolbenpumpe ausgeführt ist, wobei vorzugsweise in der Hochdruckleitung (7) ein Zwischenspeicher (15) angeordnet ist.
7. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe (1) über die Niederdruckleitung (8) mit einer Rücklaufleitung (16) und/oder mit einem Tank (17) zur Bevorratung des hyd raulischen Druckmittels verbunden ist.
8. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (2) mehrteilig ausgeführt ist und einen Antriebskolben (18) umfasst, der den Antriebsraum (4) begrenzt.
9. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (2) zur Rückstellung von der Fe derkraft einer Rückstellfeder (19) beaufschlagt ist.
10. Kraftstofffördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (2), vorzugsweise der Antriebs kolben (18) des Pumpenkolbens (2), eine dem Antriebsraum (4) abgewandte hydrau lisch wirksame Fläche (20) aufweist, die zur Rückstellung des Pumpenkolbens (2) mit einer hydraulischen Druckkraft beaufschlagbar ist.
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