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DE19910893A1 - Tanksystem für kryogene Kraftstoffe - Google Patents

Tanksystem für kryogene Kraftstoffe

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DE19910893A1
DE19910893A1 DE19910893A DE19910893A DE19910893A1 DE 19910893 A1 DE19910893 A1 DE 19910893A1 DE 19910893 A DE19910893 A DE 19910893A DE 19910893 A DE19910893 A DE 19910893A DE 19910893 A1 DE19910893 A1 DE 19910893A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Tankvorrichtung zur Versorgung eines Fahrzeugmotors mit kryogenem Kraftstoff aus einem isolierten Kraftstofftank (2), wobei der Kraftstoff über eine Steigleitung (8) aus der Flüssigphase oder über eine Leitung (5) aus der Gasphase des Kraftstofftanks gefördert und über einen Kraftstoffversorgungsstrang (7) dem Fahrzeugmotor zugeführt wird, wobei der Förderdruck durch Verdampfen von flüssigem Kraftstoff erzeugt wird. Erfindungsgemäß wird mit Hilfe des Förderdruckes über eine Drossel (6) Kraftstoff aus der Gasphase des Kraftstofftanks entnommen und durch den an der Drossel erzeugten Druckabfall die Förderung aus der Flüssigphase des Kraftstofftanks in den Kraftstoffversorgungsstrang (7) bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Versorgung eines Fahrzeugmotors mit kryo­ genem Kraftstoff aus einem isolierten Kraftstofftank, wobei der Kraftstoff über eine Steigleitung aus der Flüssigphase oder über eine Leitung aus der Gasphase des Kraft­ stofftanks gefördert und über einen Kraftstoffversorgungsstrang dem Fahrzeugmotor zugeführt wird, wobei der Förderdruck durch Verdampfen von flüssigem Kraftstoff erzeugt wird.
Aus der Veröffentlichung: H. Rüdiger "Design characteristics and performance of a liquid hydrogen tank system for motor cars" Cryogenics (1992) Vol. 32, No. 3, Seiten 327 bis 329, ist ein Tanksystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Dort werden für die Kraftstoffentnahme aus dem Kraftstofftank drei Ventile und zwei Rück­ schlagklappen benötigt. Dies erfordert einen großen apparativen Aufwand, da die genannten Armaturen (V2, V3, V4, V6 und V7 in Fig. 1 der o. g. Veröffentlichung) vakuumisoliert untergebracht werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, das Tanksystem zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Kennzeichnend an der Erfindung ist, daß mit Hilfe des Förderdruckes über eine Dros­ sel Kraftstoff aus der Gasphase des Kraftstofftanks entnommen wird und durch den an der Drossel erzeugten Druckabfall die Förderung aus der Flüssigphase des Kraftstoff­ tanks in den Kraftstoffversorgungsstrang bewirkt wird.
Die nach dem Stand der Technik benötigten Ventile entfallen. Benötigt wird statt des­ sen eine Drossel, die im Isolierraum des Kraftstofftanks fest eingebaut werden kann, da sie einen geringen Platzbedarf hat und keine bewegten Teile enthält, also keine Wartung oder Reparatur erfordert.
Der kryogene Kraftstoff kann überwiegend Wasserstoff oder überwiegend Methan enthalten.
Mit Hilfe einer als Saugstrahlpumpe ausgeführten Drossel kann Kraftstoff aus der Gas­ phase verwendet werden, um Flüssigtreibstoff in die Kraftstoffleitung zu pumpen.
Bei der Tankvorrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren mit einem Fahrzeugtank, mit einer Steigleitung für flüssigen Treibstoff und mit einer Gasleitung können beide Leitungen ventilfrei ausgeführt sein und aus dem Fahrzeugtank in den Kraftstoff­ versorgungsstrang münden, und die Gasleitung kann eine Drossel enthalten.
Die Erfindung wird anhand einer Ausführungsform mit einer Figur näher erläutert. Die Figur zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Versorgung eines Fahrzeug­ motors mit kryogenem Kraftstoff.
Die Figur zeigt schematisch eine Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein­ gebettet in ein Tanksystem, das eine Leitung 1 zur Befüllung eines Fahrzeugtanks 2 mit flüssigem Kraftstoff und eine Leitung 3 zur Gasrückführung während des Befüllens aufweist.
Zum Versorgen eines Fahrzeugmotors mit kryogenem Kraftstoff aus dem Fahrzeug­ tank 2 wird mit einem Heizer 4 flüssiger Kraftstoff verdampft. Dadurch wird eine Druck­ erhöhung im Fahrzeugtank 2 erzielt und gasförmiger Kraftstoff durch die Gasleitung 5 über eine Drossel 6 in den Kraftstoffversorgungsstrang 7 geführt. Bei Erreichen eines ausreichend großen Massenstromes durch die Gasleitung 5 wird der Druckabfall an der Drossel so groß, daß über eine Steigleitung 8 flüssiger Kraftstoff in den Kraftstoff­ versorgungsstrang 7 in Richtung Motor gefördert wird. Der zur Flüssigförderung benö­ tigte Tankinnendruck wird mit dem Heizer 4 geregelt. Vorgesehen ist auch eine Druck­ absenkung vor dem Parken, oder wenn nach längerem Parken aufgrund des Wärme­ stromes durch die Tankisolierung hindurch ein erhöhter Tankinnendruck herrscht.

Claims (5)

1. Verfahren zur Versorgung eines Fahrzeugmotors mit kryogenem Kraftstoff aus einem isolierten Kraftstofftank, wobei der Kraftstoff über eine Steigleitung aus der Flüssigphase oder über eine Leitung aus der Gasphase des Kraftstofftanks gefördert und über einen Kraftstoffversorgungsstrang dem Fahrzeugmotor zugeführt wird, wobei der Förderdruck durch Verdampfen von flüssigem Kraftstoff erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des Förderdruckes über eine Drossel Kraftstoff aus der Gasphase des Kraftstofftanks entnommen wird und durch den an der Drossel erzeugten Druckabfall die Förderung aus der Flüssig­ phase des Kraftstofftanks in den Kraftstoffversorgungsstrang bewirkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kryogene Kraft­ stoff überwiegend Wasserstoff enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kryogene Kraft­ stoff überwiegend Methan enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer als Saugstrahlpumpe ausgeführten Drossel Kraftstoff aus der Gasphase als Treibgas zum Pumpen von Flüssigtreibstoff in die Kraftstoffversorgungsleitung verwendet wird.
5. Tankvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Fahrzeugtank, mit einer Steigleitung für flüssigen Treibstoff und mit einer Gasleitung, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beide Leitungen ventilfrei ausgeführt sind und aus dem Fahr­ zeugtank in den Kraftstoffversorgungsstrang münden und die Gasleitung eine Drossel enthält.
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