DE102004047636A1

DE102004047636A1 - Verfahren zum Abführen von Abgas aus einem Zusatzheizgerät, Zusatzheizgerät und Auspuffanlage

Info

Publication number: DE102004047636A1
Application number: DE102004047636A
Authority: DE
Inventors: Harald Miethe; Mirko Linscheidt
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2006-04-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abführen von Abgas aus einem in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Zusatzheizgerät (10), wobei es die Schritte aufweist: Einleiten von aus dem Zusatzheizgerät (10) ausgetretenem Abgas (12) in eine dem Verbrennungsmotor (14) des Kraftfahrzeugs zugeordnete Auspuffanlage (16), Reinigen des Abgases (12) in einer der Auspuffanlage (16) zugeordneten Abgasreinigungseinrichtung (18) und Abführen des gereinigten Abgases (20) in die Atmosphäre. DOLLAR A Die Erfindung betrifft weiterhin ein Zusatzheizgerät sowie eine Auspuffanlage.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abführen von Abgas aus einem in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Zusatzheizgerät. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Zusatzheizgerät für ein mit einem Verbrennungsmotor ausgestattetes Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung eine Auspuffanlage für ein mit einem Verbrennungsmotor ausgestattetes Kraftfahrzeug.

Für den Einbau in Kraftfahrzeuge sind verschiedene Arten von Zusatzheizgeräten bekannt. Man unterscheidet grundsätzlich zwischen Zuheizern, die während des Betriebs des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs betrieben werden, Standheizungen, die betrieben werden, wenn der Verbren nungsmotor des Kraftfahrzeugs nicht in Betrieb ist, und Mischformen von Zuheizern und Standheizungen, das heißt solchen Einrichtungen, die sowohl während des Betriebes des Verbrennungsmotors als auch dann, wenn der Verbrennungsmotor nicht in Betrieb ist, betrieben werden können. Diese Zusatzheizgeräte erzeugen Wärme auf der Grundlage einer Verbrennung, wobei im Allgemeinen der Brennstoff verbrannt wird, der auch durch den Verbrennungsmotor für den Antrieb des Kraftfahrzeugs genutzt wird. Die durch die Verbrennung erzeugte Wärmeenergie wird dann auf einen Wärmeträger, beispielsweise Luft, Wasser oder ein Wasser enthaltendes Gemisch, übertragen. Dieser Wärmeträger kann dann direkt oder indirekt zur Erwärmung des Fahrzeuginnenraums und/oder zum Erwärmen des Verbrennungsmotors genutzt werden.

Bei der Verbrennung von Kraftstoff in den Zusatzheizgeräten entstehen Abgase, die eine umweltschädigende Wirkung haben können. Man ist daher bestrebt, den Betrieb der Zusatzheizgeräte so zu gestalten, dass die Abgase von vornherein einen möglichst geringen Schadstoffgehalt aufweisen. Ferner ist es bekannt, die aus dem Zusatzheizgerät austretenden Abgase zu reinigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Konzept anzugeben, auf dessen Grundlage in möglichst einfacher Weise sichergestellt werden kann, dass Zusatzheizgeräte umweltverträglich betrieben werden können.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abführen von Abgas aus einem in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Zusatzheizgerät, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Einleiten von aus dem Zusatzheizgerät ausgetretenen Abgas in eine dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs zugeordnete Auspuffanlage, Reinigen des Abgases in einer der Auspuffanlage zugeordneten Abgasreinigungseinrichtung und Abführen des gereinigten Abgases in die Atmosphäre. Auf diese Weise ist es möglich, die Abgase aus dem Zusatzheizgerät ohne bauliche Veränderung des Zusatzheizgerätes selbst zu reinigen. Insbesondere sind keine eigens für das Zusatzheizgerät vorgesehenen Abgasreinigungseinrichtungen erforderlich.

Es kann vorgesehen sein, dass die Abgasreinigungseinrichtung einen Abgaskatalysator aufweist. Ein solcher Abgaskatalysator, der eigentlich für die Reinigung der aus dem Verbrennungsmotor ausgetretenen Abgase vorgesehen ist, ist gleichermaßen dazu geeignet, die aus dem Zusatzheizgerät austretenden Abgase zu reinigen.

Aus vergleichbaren Gründen kann es vorteilhaft sein, dass die Abgasreinigungseinrichtung einen Partikelfilter aufweist. Da das Zusatzheizgerät im Allgemeinen mit derselben Kraftstoffart arbeitet, die auch im Verbrennungsmotor verbrannt wird, eignet sich die für die Reinigung der aus dem Verbrennungsmotor ausgetretenen Abgase vorgesehene Abgasreinigungseinrichtung ebenso für die Abgase des Zusatzheizgerätes. Bei Benzinmotoren kommen hauptsächlich Katalysato ren zum Einsatz, während bei Dieselmotoren Rußpartikelfilter und Dieselkatalysatoren die Abgasreinigung sicherstellen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Zusatzheizgerät für ein mit einem Verbrennungsmotor ausgestattetes Kraftfahrzeug, wobei es eine Schnittstelle aufweist über die eine Abgasführung des Zusatzheizgerätes mit einer Auspuffanlage des Kraftfahrzeugs koppelbar ist, wobei die Kopplung in Hauptströmungsrichtung des Abgases vor einer der Auspuffanlage zugeordneten Abgasreinigungseinrichtung erfolgt. Auf diese Weise werden die Vorteile und Besonderheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens auch im Rahmen eines Zusatzheizgerätes realisiert.

In diesem Sinne betrifft die Erfindung weiterhin eine Auspuffanlage für ein mit einem Verbrennungsmotor ausgestattetes Kraftfahrzeug, wobei sie in Hauptströmungsrichtung des Abgases vor einer der Auspuffanlage zugeordneten Abgasreinigungseinrichtung eine Schnittstelle aufweist, über die sie mit einer Abgasführung eines Zusatzheizgerätes koppelbar ist.

Eine solche Auspuffanlage kann die Vorteile der vorliegenden Erfindung dadurch umsetzen, dass die Abgasreinigungseinrichtung einen Abgaskatalysator aufweist.

Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Abgasreinigungseinrichtung einen Partikelfilter aufweist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Umweltverträglichkeit der Abgase eines Zusatzheizgerätes in einfacher Weise dadurch sichergestellt werden kann, dass die Abgase einer Abgasreinigungseinrichtung zugeführt werden, die eigentlich dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind. Die Zuführung erfolgt dabei vorzugsweise unmittelbar vor der Abgasreinigungseinrichtung, da auf diese Weise eine geringstmögliche Beeinflussung der motornahen Abschnitte der Abgasanlage erfolgt, beispielsweise von Sensoren, die Abgaseigenschaften unmittelbar nach dem Austritt des Abgases aus dem Motor messen. Besonders vorteilhaft ist, dass die Außenabmessungen von Zusatzheizgeräten nicht verändert werden müssen, so dass diese nach wie vor in die in den Kraftfahrzeugen dafür vorgesehenen Einbaubereiche passen.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Dabei zeigt:
1 eine erfindungsgemäße Auspuffanlage mit einem erfindungsgemäßen Zusatzheizgerät;
2 ein Funktionsablaufdiagramm zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
3 eine schematische Darstellung zur weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Auspuffanlage mit einem erfindungsgemäßen Zusatzheizgerät. Ein Verbrennungsmotor 14 ist über eine Auspuffanlage 16 mit einer Abgasreinigungseinrichtung 18, zum Beispiel einem Abgaskatalysator und/oder einem Rußpartikelfilter, verbunden. Der Verbrennungsmotor 14 saugt Frischluft 28 an und stößt Abgase 26, 20 über die Auspuffanlage 16 und die Abgasreinigungseinrichtung 18 aus. Weiterhin ist ein Fahrzeugheizgerät 10 vorgesehen, welches Frischluft 32 ansaugt und über eine Abgasführung 30 und eine dem Fahrzeugheizgerät 10 zugeordnete Schnittstelle 22 mit einer der Auspuffanlage 16 zugeordneten Schnittstelle 24 mit der Auspuffanlage 16 verbunden ist. Hierdurch kann von dem Fahrzeugheizgerät 10 ausgestoßenes Abgas 12 in die Auspuffanlage 16 gelangen und somit auch in der speziell für den vorliegenden Verfahrensablauf dimensionierten Abgasreinigungseinrichtung 18 gereinigt werden, um dann insgesamt als Abgasstrom 20 zusammen mit dem gereinigten Abgas des Verbrennungsmotors 14 in die Atmosphäre ausgestoßen zu werden.
2 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem Schritt S01 Abgas eines Zusatzheizgerätes in eine Auspuffanlage eines Kraftfahrzeugs eingeleitet, wobei dies in Strömungsrichtung vor einer Abgasreinigungseinrichtung erfolgt. Das Abgas des Zusatzheizgerätes wird dann in der Abgasreinigungseinrichtung in dem Schritt S02 gereinigt. Nachfolgend wird das gereinigte Abgasgemisch gemäß Schritt S03 in die Atmosphäre abgeführt.
3 zeigt eine schematische Darstellung zur weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Die für die vorliegende Erfindung wesentlichen Komponenten 50 sind von einer unterbrochenen Linie eingerahmt. Weitere Komponenten sind der Verbrennungsmotor 14 des Fahrzeugs, dem im Allgemeinen über Einspritzventile 34 Kraftstoff 36 und über einen Luftmassenmesser 38 Frischluft 28 zugeführt wird. Die Einspritzventile werden von einer Fahrzeugsteuerung 40 angesteuert, welche Informationen von unterschiedlichen Messeinrichtungen erhalten kann, insbesondere von dem Luftmassenmesser 38. Das von dem Fahrzeugmotor 14 ausgestoßene Abgas 26 wird der Auspuffanlage 16 des Kraftfahrzeugs zugeführt. In diesem Bereich ist ein Sensor 42 angeordnet, welcher der Fahrzeugsteuerung 40 weitere Informationen liefert. Das Abgas 26 gelangt dann in die Abgasreinigungseinrichtung 18, aus der es als gereinigtes Abgas 20 ausgestoßen wird. Dem Zuheizer 10 werden ebenfalls Kraftstoff 44 und Luft 32 zugeführt. Das von dem Zuheizer 10 ausgestoßene Abgas 12 wird dann über die Schnittstelle(n) 22, 24 ebenfalls der Abgasreinigungseinrichtung 18 zugeführt. Aus dieser wird es als gereinigtes Abgas ausgestoßen.
Im Hinblick auf die Auslegung der Abgasreinigungseinrichtung 18 ist zu erwähnen, dass diese in ihrer Funktionsweise mitunter den neuen Anforderungen anzupassen ist. Insbesondere beim Standheizungsbetrieb werden in der Abgasreinigungseinrichtung nur wesentlich geringere Temperaturen erreicht als bei parallelem Betrieb des Fahrzeugmotors. Da Benzin-Abgaskatalysatoren gewisse Mindesttemperaturen benötigen, um eine Abgasreinigung durchführen zu können, sind diese Katalysatoren möglichst so zu konstruieren, dass sie bei geringen Mindesttemperaturen arbeiten können. Bei Standheizungen mit Dieselverbrennung können im Allgemeinen die herkömmlichen Abgasreinigungseinrichtungen verwendet werden. Im Standbetrieb des Fahrzeugs in der Abgasreinigungseinrichtung unterhalb ihrer Betriebstemperatur gespeicherte Rußpartikel können nachfolgend bei Inbetriebnahme des Fahrzeugmotors verbrannt werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

10: Zusatzheizgerät
12: Abgas
14: Verbrennungsmotor
16: Auspuffanlage
18: Abgasreinigungseinrichtung
20: Abgas
22: Schnittstelle
24: Schnittstelle
26: Abgas
28: Frischluft
30: Abgasführung
32: Frischluft
34: Einspritzventile
36: Kraftstoff
38: Luftmassenmesser
40: Fahrzeugsteuerung
42: Sensor
44: Kraftstoff
50: Wesentliche Komponenten

Claims

Verfahren zum Abführen von Abgas aus einem in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Zusatzheizgerät (10), dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte aufweist: – Einleiten von aus dem Zusatzheizgerät (10) ausgetretenen Abgas (12) in eine dem Verbrennungsmotor (14) des Kraftfahrzeugs zugeordnete Auspuffanlage (16), – Reinigen des Abgases (12) in einer der Auspuffanlage (16) zugeordneten Abgasreinigungseinrichtung (18) und – Abführen des gereinigten Abgases (20) in die Atmosphäre.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungseinrichtung (18) einen Abgaskatalysator aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungseinrichtung (18) einen Partikelfilter aufweist.
Zusatzheizgerät für ein mit einem Verbrennungsmotor ausgestattetes Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Schnittstelle (22) aufweist über die eine Abgasführung des Zusatzheizgerätes (10) mit einer Auspuffanlage (16) des Kraftfahrzeugs koppelbar ist, wobei die Kopplung in Hauptströmungsrichtung des Abgases (26) vor einer der Auspuffanlage (16) zugeordneten Abgasreinigungseinrichtung (18) erfolgt.
Auspuffanlage für ein mit einem Verbrennungsmotor (14) ausgestattetes Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Hauptströmungsrichtung des Abgases (26) vor einer der Auspuffanlage (16) zugeordneten Abgasreinigungseinrichtung (18) eine Schnittstelle (24) aufweist, über die sie mit einer Abgasführung (30) eines Zusatzheizgerätes (10) koppelbar ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungseinrichtung (18) einen Abgaskatalysator aufweist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasreinigungseinrichtung (18) einen Partikelfilter aufweist.