DE102018127624B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Standheizungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Standheizungsvorrichtung (12) eines Kraftfahrzeugs (140), umfassend die folgenden Schritte:• Bereitstellen einer Standheizungsvorrichtung (12), die mit einem Kraftstoff betreibbar ist;• Betreiben der Standheizungsvorrichtung (12);• Einleiten eines Abgases der Standheizungsvorrichtung (12) in eine Abgasanlage (18) des Kraftfahrzeugs (140), dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas der Standheizungsvorrichtung (12) stromauf einer in der Abgasanlage (18) angeordneten Turbine (30) eines Abgasturboladers in die Abgasanlage (18) eingeleitet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Standheizungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie eine Vorrichtung zum Betreiben einer Standheizungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs.
  • Allgemein bekannt sind der Einsatz und das Vorhandensein von Standheizungen in verschiedensten Fahrzeugen, wobei solche Standheizungen primär dafür verwendet werden, um die Fahrgastzelle an sich aufzuheizen beziehungsweise generell zu temperieren. Üblicherweise sind diese Heizsysteme dabei nicht auf einen laufenden Motor des Fahrzeugs angewiesen und werden beispielsweise mittels Kraftstoff aus dem Fahrzeugtank versorgt und betrieben. Neben dem direkten Aufheizen der Innenraumluft des Fahrzeugs kann die erzeugte Wärme auch über den Kühlwasserkreislauf des Fahrzeugs in einen Heizkreislauf gekoppelt werden. Standheizungen entlassen ihre Abgase häufig ungefiltert an die Umgebung. Zudem wird häufig auch die Abwärme, welche beispielsweise bei einem unvollständigen Wärmeübergang des Gases an das Kühlmittel entsteht, ungenutzt an die Umgebung abgegeben. Dabei kann das Kühlmittel flüssig, oder gasförmig sein. Üblicherweise ist es flüssig.
  • Bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren liegt der Fokus im Allgemeinen auf einer möglichst umweltverträglichen Nachbehandlung der auftretenden Abgase. Zu diesem Zweck sind heutzutage verschiedenste Abgasnachbehandlungen bekannt und im Einsatz. Dabei besteht ein genereller Bedarf an zusätzlichen Heizmaßnahmen der Komponenten der ANB (ANB = Abgasnachbehandlung) des Verbrennungsmotors zur Einhaltung strenger Emissionsanforderungen. Die Führung der Abgase von Standheizungen in Kraftfahrzeugen über die allgemeine Abgasabführung ist bereits in einfacher Form aus dem Stand der Technik als bekannt zu entnehmen. Auch ein spezieller Ansatz der Abgaswärmenutzung von Standheizungen ist bereits in ersten Zügen skizziert worden.
  • So ist aus der Druckschrift DE 298 04 132 U1 die Abgaswärmenutzung von Standheizungen zum Vorwärmen des ersten Katalysators an Kraftfahrzeugen zu entnehmen. Die Abgaswärmenutzung der Standheizung ist dabei nur für den serienmäßigen Katalysator vorgesehen, wobei die Abgase der Standheizung unmittelbar vor diesem serienmäßigen Katalysator eingeleitet werden. Für andere Komponenten ist die Abgaswärmenutzung nicht vorgesehen und es finden sich auch keine Anreize, um das vorliegende Konzept auszuweiten, da wie bereits gesagt eine unmittelbare Einleitung der Abgase möglichst direkt bei dem serienmäßigen Katalysator vorgesehen ist. Somit ist aus dieser Druckschrift nicht zu entnehmen, dass das Abgas der Standheizungsvorrichtung stromauf einer in der Abgasanlage angeordneten Turbine eines Abgasturboladers in die Abgasanlage eingeleitet wird.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2004 047 636 A1 ist ein Verfahren zum Abführen von Abgas aus einem Zusatzheizgerät sowie ein Zusatzheizgerät und Auspuffanlage bekannt. Die zugrundeliegende Idee ist dabei in den erweiterten Kontext beziehungsweise die grundliegende Technik von einem Kraftfahrzeug eingebettet. Dabei hat das Kraftfahrzeug ein Brennstoff verbrennendes sekundäres internes Heizsystem für die Fahrzeuginsassen, das sowohl in Bewegung als auch in Ruhe arbeitet. Die Abgase aus der Heizeinrichtung werden vor dem Ablassen in die Umgebungsluft in die Abgasleitung des Hauptmotors und von dort in den Abgasfilter abgegeben. Der Hauptabgasfilter ist ein katalytischer Konverter mit Partikelfilter. Beansprucht wird auch ein sekundäres internes Heizsystem mit einer Schnittstelle zur Fahrzeugabgasanlage. Ferner wird ein Abgassystem mit einer Schnittstelle zu dem sekundären Heizer beansprucht. Beansprucht wird auch ein entsprechender Arbeitsprozess. Jedoch ist aus dieser Druckschrift nicht zu entnehmen, dass das Abgas der Standheizungsvorrichtung stromauf einer in der Abgasanlage angeordneten Turbine eines Abgasturboladers in die Abgasanlage eingeleitet wird.
  • In der Druckschrift DE 100 05 520 A1 ist zudem ein Ansaugluft-Heizsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Kraftstoffverbrennungsheizer offenbart. Der Verbrennungsheizer wird dabei betätigt, bevor der Motor angekurbelt wird, um Verbrennungsgas zu erzeugen und um einen Teil des Verbrennungsgases dem Motorluftansaugkrümmer zuzuführen und um den Rest des Verbrennungsgases in das Motorabgasrohr auszutragen.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2004 047 636 A1 ist zudem ein Verfahren zum Abführen von Abgas aus einem Zusatzheizgerät und ein Zusatzheizgerät und eine Auspuffanlage bekannt. Insbesondere wird ein Verfahren zum Abführen von Abgas aus einem in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Zusatzheizgerät offenbart, wobei es die folgenden Schritte aufweist: Einleiten von aus dem Zusatzheizgerät ausgetretenem 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.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2007 001 907 A1 ist zudem eine Vorrichtung zum Abführen von Abgas aus einem Zusatzheizsystem zu entnehmen. Dabei weist das Zuheizsystem eine erste Abgasleitung und die Brennkraftmaschine eine Ansaugleitung sowie eine zweite Abgasleitung mit einer Abgasreinigungseinrichtung auf. Es ist eine Dosiereinrichtung vorgesehen, mittels welcher das durch die erste Abgasleitung geführte Abgas des Zuheizsystems unabhängig von den Betriebsbedigungen der Brennkraftmaschine stromauf der Abgasreinigungseinrichtung in die Ansaugleitung und/oder in die zweite Abgasleitung der Brennkraftmaschine abführbar ist. Vorschlagsgemäß wird eine Konvertierung der Abgase von Brennkraftmaschine und Zuheizsystem realisiert, bei der unerwünschte Wechselwirkungen zwischen dem kraftstoffbetriebenen Zuheizsystem und der Brennkraftmaschine gering gehalten werden.
  • In der Druckschrift DE 298 04 132 U1 wird eine Abgaswärmenutzung von Standheizungen zum Vorwärmen des ersten Katalysators in Kraftfahrzeugen offenbart. Insbesondere ist eine Führung der Abgasanlage der Standheizung in der Abgasanlage des Motors vorgesehen, wobei unmittelbar vor dem ersten Katalysator ein isoliertes oder doppelwandiges oder einfaches Rohr vorgesehen ist.
  • Aus der Druckschrift JP S55- 51 922 A ist zudem ein Turbolader mit Hilfsbrenner bekannt. Insbesondere wird dabei eine Verbesserung des Niedertemperaturstarts eines turbogeladenen Dieselmotors durch Bereitstellung eines Hilfsbrenners für einen Abgasdurchgang, der die Turbine des Laders und des Motors verbindet, vorgeschlagen. Dabei besteht ein Turboladegerät aus einer Turbine und einem Kompressor. Die Turbine ist über einen Abgaskanal mit dem Motor verbunden. Der Kompressor versorgt den Motor über einen Saugkanal mit Druckluft. Ein Luftzufuhrmittel und eine Brennstoffzufuhreinrichtung sind mit dem Abgaskanal verbunden. Ein Hilfsbrenner mit einer Startheizung ist in der Mitte des Abgaskanals montiert. Beim Starten des Motors wird der Heizung Elektrizität zugeführt, um die Verbrennung im Hilfsbrenner zu starten, und dann wird das so erzeugte Verbrennungsgas der Turbine zugeführt.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, welche eine erweiterte beziehungsweise kombinierte Nutzung und entsprechende Abführung von einem Abgas einer Standheizungsvorrichtung von einem Kraftfahrzeug ermöglicht.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verfahren zum Betreiben einer Standheizungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird. Ein solches Verfahren umfasst dabei die Schritte: Bereitstellen einer Standheizungsvorrichtung, die mit einem Kraftstoff betreibbar ist; Betreiben der Standheizungsvorrichtung; Einleiten eines Abgases der Standheizungsvorrichtung in eine Abgasanlage des Kraftfahrzeugs, wobei das Abgas der Standheizungsvorrichtung stromauf einer in der Abgasanlage angeordneten Turbine eines Abgasturboladers in die Abgasanlage eingeleitet wird. Auf diese Weise ist somit eine kombinierte Nutzung beispielsweise der Abgaswärme von dem Abgas der Standheizungsvorrichtung möglich. Das Verfahren erweitert dabei die bisherigen Ansätze, da beispielsweise vorgesehen ist, mehrere Komponenten mittels auftretender Abgaswärme zu beaufschlagen. Insbesondere ist dabei auch eine Komponente involviert, welche nicht direkt mit der Abgasnachbehandlung in Verbindung steht.
  • In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Vorrichtung zum Betreiben einer Standheizungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird. Eine solche Vorrichtung umfasst dabei ein Abgaskanalelement, welches ausgelegt ist, einen Abgasauslass einer Standheizungsvorrichtung, welche mit einem Kraftstoff betreibbar ist, mit einer Abgasanlage des Kraftfahrzeugs zu verbinden, wobei das Abgaskanalelement stromauf einer in der Abgasanlage angeordneten Turbine eines Abgasturboladers in die Abgasanlage mündet. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für die vorgestellte Vorrichtung.
  • Und in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Kraftfahrzeug bereitgestellt wird, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben einer Standheizungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs umfasst. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für das vorgestellte Kraftfahrzeug.
  • Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
  • So ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Turbine stromauf einer in Abgasströmungsrichtung zuvorderst angeordneten Nachbehandlungskomponente der Abgasanlage angeordnet ist. Somit wird der Abgasturbolader beziehungsweise die Turbine des Abgasturboladers bereits vor dem Start des Kraftfahrzeugs vorgewärmt. Neben der Überwindung der thermischen Trägheit ist diese Position der Zuführung vorteilhaft für den ATL-Wirkungsgrad (ATL = Abgasturbolader) im darauf folgenden Motorbetrieb, da die Abgasenthalpie für die Erzeugung des Ladedrucks genutzt werden kann. Insofern können somit die Abgase der Standheizungsvorrichtung für die eigentliche nachgeordnete Nutzungsphase des Kraftfahrzeugs vorteilhaft verwendet werden. Insbesondere kann mit dem vorgestellten Verfahren somit ein erweiterter Nutzen der Abgase bereitgestellt werden. Es ist vorstellbar, dass ein benutzerdefinierter Grad der Nutzung der Abgaswärmeenergie über eine Regelungsvorrichtung vorgenommen werden kann. Beispielsweise kann der Wirkungsgrad der Standheizung für den eigentlichen Zweck, der Aufheizung des Kühlwassers, bewusst verschlechtert werden, um einen größeren Wärmeeintrag für die zuvor genannten Komponenten, beispielsweise des ATL, zu erreichen.
  • In dieser Ausführungsform versetzt die Abgasströmung die Turbine beziehungsweise ein Turbinenrad des Abgasturboladers in eine Drehbewegung, wodurch ebenfalls ein beispielsweise über eine starre Welle mit dem Turbinenrad verbundenes Verdichterrad im Frischluftpfad des Verbrennungsmotors angetrieben wird. In bevorzugter Ausführung verfügt das Fahrzeug über eine Abgasrückführung (AGR), mit welcher ein Anteil des Abgasstroms dem Abgaskanal entnommen und dem Frischluftpfad des Verbrennungsmotors und dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, wobei der Anteil des rückgeführten Abgasstroms über ein Abgasrückführventil in der Abgasrückführleitung einstellbar ist. Insbesondere handelt es sich um eine Hochdruckabgasrückführung, bei der die Abgasrückführleitung stromauf der Turbine des ATL, also auf der ihrer Hochdruckseite, vom Abgaskanal abzweigt und stromab des Verdichters in den Luftpfad mündet. Der über den Verdichter beziehungsweise dem Verdichterrad transportierte Frischluftmassenstrom kann beispielsweise durch das Öffnen des Ventils der Strecke für die Hochdruckabgasrückführung in den Abgasstrang und somit an die Umgebung geleitet werden.
  • Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Abgas der Standheizungsvorrichtung in einen Abgaskrümmer der Abgasanlage eingeleitet wird. Eine Einleitung des Abgases über beziehungsweise in den Abgaskrümmer hat den Vorteil, dass dieser ebenfalls vorgewärmt wird.
  • Zudem ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Abgas der Standheizungsvorrichtung so in die Abgasanlage eingeleitet wird, dass die Turbine und/oder eine Nachbehandlungskomponente der Abgasanlage vorerwärmt wird. Abhängig von dem Ort der Einleitung kann somit eine bewusste Aufteilung der Abgaswärmeenergie vorgenommen werden.
  • Ferner ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Abgas der Standheizungsvorrichtung so in die Abgasanlage eingeleitet wird, dass es mittels zumindest einer der Nachbehandlungskomponenten der Abgasanlage zumindest teilweise nachbehandelt wird. Die Abgasanlage kann beispielsweise eine nach heutigen Maßstäben standardisierte Anlage sein, welche mehrere und auf dem heutigen Stand der Technik angepasste Komponenten aufweist. Neben der Nutzung der Abwärme für die genannten Zwecke sieht das vorgestellte Verfahren während verschiedener Zeitpunkte eine entsprechende Konvertierung beziehungsweise Reinigung des Abgases vor. Insbesondere ein kombinatorischer Effekt von der Nutzung der Abwärme zur Erwärmung einzelner Komponenten begünstigt dabei den Reinigungsprozess zu den verschiedenen Zeitpunkten, sodass hier eine unerwartete Synergie der verschiedenen Verfahrensschritte zu einem neuen Aspekt allgemein bei der Behandlung von Abgas aus einer Standheizung hervorgetreten ist.
  • Des Weiteren ist in einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Nachbehandlungskomponenten der Abgasanlage ausgewählt sind aus: NOx-Speicherkatalysator, Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) und Dieselpartikelfilter mit SCR-Beschichtung. Alternativ zu dem NOx-Speicherkatalysator kann auch ein Diesel-Oxidationskatalysator verwendet werden. Die zuvor genannten Vorteile lassen sich somit noch besser erreichen. Insbesondere eine umfangreiche Reinigung des Abgases mittels der verschiedenen vorgestellten Komponenten ist dabei von Vorteil. Es ist beispielsweise auch vorstellbar, dass sämtliche genannte Komponenten gleichzeitig in dem Verfahren involviert sind, sodass ein besonders effektiver kombinatorischer Effekt bei der Nutzung und Konvertierung des Abgases der Standheizung ermöglicht wird.
  • Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Einleiten des Abgases der Standheizungsvorrichtung in die Abgasanlage des Kraftfahrzeugs mittels eines Abgaskanalelements vollzogen wird, sodass das Abgas in Hauptströmungsrichtung der Abgasanlage in diese abgeführt wird. Eine definierte Lenkung der Abgase und somit eine bewusste Nutzung der Abgaswärmenutzung ist somit besonders gut möglich. Eine bewusste Lenkung, beispielsweise über einen entsprechenden Einleitungswinkel der Abgase in ein Hauptrohr der Abgassystemvorrichtung kann zudem eine vorteilhafte Konvertierung und Reinigung der Abgase begünstigen.
  • Zudem ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Abgaskanalelement eine Isolierung umfasst. Auf diese Weise kann die auftretende Abgaswärmeenergie für den eigentlichen Zweck gemäß vorgestelltem Verfahren besser eingesetzt werden, da Wärmeverluste während der Abführung gering gehalten werden können.
  • Es ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Abgaskanalelement eine verschließbare Stellvorrichtung umfasst. Die Stellvorrichtung kann beispielsweise ein Ventil oder eine Klappe sein. Somit kann während eines Betriebs des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs das Abgaskanalelement oder allgemein gesprochen der Abgaskanal zur Standheizung verschlossen werden.
  • Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Abgaskanalelement eine Länge von höchstens 100 cm aufweist. Eine minimale Länge des Abgaskanalelements sowie dessen Isolierung ist anzustreben, um möglichst geringe Wärmeverluste bis zum Eintritt in eine Abgasnachbehandlung beziehungsweise die zuvor damit in Verbindung stehenden Komponenten oder anderen Komponenten, beispielsweise dem ATL, zu erzeugen.
  • Zudem ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in der vorgestellten Vorrichtung die Nachbehandlungskomponenten Abgasanlage ausgewählt sind aus: NOx-Speicherkatalysator, Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion und Dieselpartikelfilter mit SCR-Beschichtung. Alternativ kann statt des NOx-Speicherkatalysators auch ein Diesel-Oxidationskatalysator verwendet werden. Die zuvor genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für diese Variante der Vorrichtung beziehungsweise lassen sich somit noch besser erreichen. Beispielsweise kann die Zuführung des Abgases der Standheizung vor dem NOx-Speicherkatalysator beziehungsweise alternativ vor dem Diesel-Oxidationskatalysator der Abgasanlage des Verbrennungsmotors vollzogen werden. Dadurch kann dieser vorgewärmt werden und gegebenenfalls seinen Light-Off erreichen. Mindestens erreicht er ihn nach einem Start des Verbrennungsmotors schneller. Idealerweise werden die von der Standheizung erzeugten Emissionen zudem wie bereits angesprochen in der Abgasnachbehandlung reduziert und gereinigt.
  • Ferner ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Abgaskanalelement in einen Abgaskrümmer mündet. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für diese Variante der vorgestellten Vorrichtung.
  • Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Abgaskanalelement eine verschließbare Stellvorrichtung aufweist. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für diese Variante der vorgestellten Vorrichtung.
  • Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Konvertierung und Nutzung von einem Abgas einer Standheizungsvorrichtung von einem Kraftfahrzeug;
    • 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung zur Konvertierung und Nutzung von einem Abgas einer Standheizungsvorrichtung von einem Kraftfahrzeug;
    • 3 Prozessdiagramm eines Verfahrens zur Konvertierung und Nutzung von einem Abgas einer Standheizungsvorrichtung von einem Kraftfahrzeug; und
    • 4 eine schematische Darstellung von einem Kraftfahrzeug umfassend eine Vorrichtung zur Konvertierung und Nutzung von einem Abgas einer Standheizungsvorrichtung von diesem Kraftfahrzeug.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 10 zum Betreiben einer Standheizungsvorrichtung 12 eines Kraftfahrzeugs 140. Die Vorrichtung 10 umfasst dabei ein Abgaskanalelement 14, welches die Standheizungsvorrichtung 12 mit einem Abgasrohr 16 von einer Abgasanlage 18 eines Kraftfahrzeugs 140 koppelt. Ferner umfasst die Standheizungsvorrichtung 12 ein Frischluftkanalelement 13. Die Standheizungsvorrichtung 12 ist in groben Zügen schematisch dargestellt und kann dabei verschiedenste Varianten einnehmen, wobei jeweils eine Verbrennungsvorrichtung für einen Kraftstoff vorgesehen ist, sodass letztlich heißes Abgas über das Abgaskanalelement 14 abgeführt wird. In dem Abgaskanalelement 14 ist schematisch eine verschließbare Stellvorrichtung 20 dargestellt. Diese verschließbare Stellvorrichtung 20 kann beispielsweise ein Ventil oder eine Klappe umfassen, wobei die Anordnung der verschließbaren Stellvorrichtung 20 in unmittelbarer Nähe zu einem Einleitungspunkt 32 in das Abgasrohr 16 vorgesehen ist. Das Abgaskanalelement 14 ragt über den Einleitungspunkt 32 hinaus in das Abgasrohr 16 hinein, wobei es an einem gebogenen Abschnitt 23 im Wesentlichen in einem rechten Winkel abgebogen dargestellt ist und eine Spitze am Ende des Abgaskanalelements 14 deutet schematisch die Einleitung von Abgas an, welches aus der Standheizungsvorrichtung 12 und dem dortigen Verbrennungsprozess von Kraftstoff herrührt. Somit verläuft also das Abgas in der 1 von der Standheizungsvorrichtung 12 kommend senkrecht nach unten und anschließend nach dem gebogenen Abschnitt 23 des Abgaskanalelements 14 in horizontaler Richtung nach rechts in das Abgasrohr 16 weiter (jeweils bezogen auf die Bildebene). In dem Abgasrohr 16 verläuft von links nach rechts in einer Hauptströmungsrichtung Abgas von einem nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs 140. Nach dem Einleitungspunkt 32 des Abgaskanalelements 14 und in dem Abgasrohr 16 von der Abgassystemvorrichtung 18 passieren sämtliche Abgase von links nach rechts (bezogen auf die Bildebene) erst eine weitere Komponente von dem Kraftfahrzeug 140, in diesem Fall einen Abgasturbolader, und dann einen NOx-Speicherkatalysator 24, dann einen Dieselpartikelfilter mit SCR-Beschichtung 26 und abschließend eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion 28. Diese genannten Komponenten werden während der Einleitung von dem Abgas aus der Standheizungsvorrichtung 12 durch eben dieses Abgas vorgewärmt. Idealerweise wird dabei das von der Standheizungsvorrichtung 12 kommende Abgas beziehungsweise erzeugte Emissionen gleichzeitig in der Abgassystemvorrichtung 18 reduziert und gereinigt.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung 10 zur Konvertierung und Nutzung von Abgasen einer Standheizungsvorrichtung 12 von einem Kraftfahrzeug 140. Die Vorrichtung 10 umfasst dabei ein Abgaskanalelement 14, welches die Standheizungsvorrichtung 12 mit einem Abgasrohr 16 von einer Abgassystemvorrichtung 18 eines Kraftfahrzeugs 140 koppelt. Ferner umfasst die Standheizungsvorrichtung 12 ein Frischluftkanalelement 13. Die Standheizungsvorrichtung 12 ist in groben Zügen schematisch dargestellt und kann dabei verschiedenste Varianten einnehmen, wobei jeweils eine Verbrennungsvorrichtung für einen Kraftstoff vorgesehen ist, sodass letztlich heißes Abgas über das Abgaskanalelement 14 abgeführt wird. In dem Abgaskanalelement 14 ist schematisch eine verschließbare Stellvorrichtung 20 dargestellt. Diese verschließbare Stellvorrichtung 20 kann beispielsweise ein Ventil oder eine Klappe umfassen. Das Abgaskanalelement 14 mündet an einem Einleitungspunkt 34 in einen Abgaskrümmer 36. Der Abgaskrümmer 36 ist mit einem Verbrennungsmotor 38 gekoppelt, wobei in dieser schematischen Darstellung der Verbrennungsmotor 38 vier Zylinder 39 aufweist, welche jeweils auf einer Höhe mit einem jeweiligen Verbindungsrohr 40 des Abgaskrümmers 36 dargestellt sind. Mit anderen Worten wird Abgas von den jeweiligen Zylindern 39 von dem Verbrennungsmotor 38 in die jeweiligen Verbindungsrohre 40 des Abgaskrümmers 36 geführt und anschließend wird es weiter in ein an den Abgaskrümmer 36 gekoppeltes Abgasrohr 16 von einer Abgasanlage 18 geführt. In dem Abgasrohr 16 von der Abgasanlage 18 passieren sämtliche Abgase von links nach rechts (bezogen auf die Bildebene) erst eine weitere Komponente von dem Kraftfahrzeug 140, in diesem Fall eine Turbine eines Abgasturboladers beziehungsweise allgemein gesprochen einen Abgasturbolader, und dann einen NOx-Speicherkatalysator 24, dann einen Dieselpartikelfilter mit SCR-Beschichtung 26 und abschließend eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion 28. Diese genannten Komponenten werden während der Einleitung von dem Abgas aus der Standheizungsvorrichtung 12, und nachdem diese bereits den Abgaskrümmer 36 vorgewärmt haben, durch eben dieses Abgas vorgewärmt. Idealerweise wird dabei das von der Standheizungsvorrichtung 12 kommende Abgas beziehungsweise erzeugte Emissionen gleichzeitig in der Abgassystemvorrichtung 18 reduziert und gereinigt.
  • 3 zeigt ein Prozessdiagramm 100 eines Verfahrens zum Betreiben einer Standheizungsvorrichtung 12 eines Kraftfahrzeugs 140. In einem ersten Schritt 110 wird eine Standheizungsvorrichtung 12 bereitgestellt, wobei diese Standheizungsvorrichtung 12 mit einem Kraftstoff betreibbar ist. In einem zweiten Schritt 120 wird diese Standheizungsvorrichtung 12 betrieben. In einem dritten Schritt 130 wird Abgas von der Standheizungsvorrichtung 12 in eine Abgasanlage 18 des Kraftfahrzeugs 140 eingeleitet, wobei das Abgas der Standheizungsvorrichtung 12 stromauf einer in der Abgasanlage 18 angeordneten Turbine 30 eines Abgasturboladers in die Abgasanlage eingeleitet wird.
  • 4 zeigt ein eine schematische Darstellung von einem Kraftfahrzeug 140 umfassend eine Vorrichtung 10 zum Betreiben einer Standheizungsvorrichtung 12 eines Kraftfahrzeugs 140.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Vorrichtung
    12
    Standheizungsvorrichtung
    13
    Frischluftkanalelement
    14
    Abgaskanalelement
    16
    Abgasrohr
    18
    Abgasanlage
    20
    Stellvorrichtung
    23
    gebogener Abschnitt
    24
    Nachbehandlungskomponente / NOx-Speicherkatalysator
    26
    Nachbehandlungskomponente / Dieselpartikelfilter mit SCR-Beschichtung
    28
    Nachbehandlungskomponente / selektive katalytische Reduktion
    30
    Turbine eines Abgasturboladers
    32
    Einleitungspunkt
    34
    Einleitungspunkt
    36
    Abgaskrümmer
    38
    Verbrennungsmotor
    39
    Zylinder
    40
    Verbindungsrohr
    100
    Prozessdiagramm
    110
    erster Schritt
    120
    zweiter Schritt
    130
    dritter Schritt
    140
    Kraftfahrzeug

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Standheizungsvorrichtung (12) eines Kraftfahrzeugs (140), umfassend die folgenden Schritte: • Bereitstellen einer Standheizungsvorrichtung (12), die mit einem Kraftstoff betreibbar ist; • Betreiben der Standheizungsvorrichtung (12); • Einleiten eines Abgases der Standheizungsvorrichtung (12) in eine Abgasanlage (18) des Kraftfahrzeugs (140), dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas der Standheizungsvorrichtung (12) stromauf einer in der Abgasanlage (18) angeordneten Turbine (30) eines Abgasturboladers in die Abgasanlage (18) eingeleitet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Turbine (30) stromauf einer in Abgasströmungsrichtung zuvorderst angeordneten Nachbehandlungskomponente (24) der Abgasanlage (18) angeordnet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Abgas der Standheizungsvorrichtung (12) in einen Abgaskrümmer (36) der Abgasanlage (18) eingeleitet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Abgas der Standheizungsvorrichtung (12) so in die Abgasanlage (18) eingeleitet wird, dass die Turbine (30) und/oder eine Nachbehandlungskomponente (24, 26, 28) der Abgasanlage (18) vorerwärmt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Abgas der Standheizungsvorrichtung (12) so in die Abgasanlage (18) eingeleitet wird, dass es mittels zumindest einer der Nachbehandlungskomponenten (24, 26, 28) der Abgasanlage (18) zumindest teilweise nachbehandelt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Nachbehandlungskomponenten (24, 26, 28) der Abgasanlage (18) ausgewählt sind aus: NOx-Speicherkatalysator (24), Diesel-Oxidationskatalysator, Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion (28) und Dieselpartikelfilter mit SCR-Beschichtung (26).
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Einleiten des Abgases der Standheizungsvorrichtung (12) in die Abgasanlage (18) des Kraftfahrzeugs (140) mittels eines Abgaskanalelements (14) vollzogen wird, sodass das Abgas in Hauptströmungsrichtung der Abgasanlage (18) in diese eingeleitet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Abgaskanalelement (14) eine thermische Isolierung umfasst.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei das Abgaskanalelement (14) eine verschließbare Stellvorrichtung (20) umfasst.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Abgaskanalelement (14) eine Länge von höchstens 100 cm aufweist.
  11. Vorrichtung (10) zur Konvertierung und Nutzung eines Abgases einer Standheizungsvorrichtung (12) von einem Kraftfahrzeug (140) umfassend ein Abgaskanalelement (14), welches ausgelegt ist, einen Abgasauslass einer Standheizungsvorrichtung (12), welche mit einem Kraftstoff betreibbar ist, mit einer Abgasanlage (18) des Kraftfahrzeugs (140) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgaskanalelement (14) stromauf einer in der Abgasanlage (18) angeordneten Turbine (30) eines Abgasturboladers in die Abgasanlage (18) mündet.
  12. Vorrichtung (10) nach Anspruch 11, wobei die Nachbehandlungskomponenten (24, 26, 28) der Abgasanlage (18) ausgewählt sind aus: NOx-Speicherkatalysator (24), Diesel-Oxidationskatalysator, Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion (28) und Dieselpartikelfilter mit SCR-Beschichtung (26).
  13. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei das Abgaskanalelement (14) in einen Abgaskrümmer (36) mündet.
  14. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Abgaskanalelement (14) eine verschließbare Stellvorrichtung (20) aufweist.
  15. Kraftfahrzeug (140) umfassend eine Vorrichtung (10) zum Betreiben einer Standheizungsvorrichtung (12) eines Kraftfahrzeugs (140) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14.
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