DE4111372A1

DE4111372A1 - Verfahren zum stauen der abgase einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4111372A1
Application number: DE4111372A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Dr Emmenthal
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1990-04-12
Filing date: 1991-04-09
Publication date: 1991-10-17

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. In erster Linie ist dabei an die Ausnutzung der Kühlwasser- oder Abgaswärme zur Beheizung des Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs gedacht. Auch in anderen Fällen ist man jedoch daran interessiert, die sonst nutzlos ins Freie gelangende Abwärme einer Brennkraftmaschine einer Verwertung zuzuführen.

Wie in der DE-OS 31 03 199 ausführlich dargelegt, bringt die an sich vorteilhafte Entwicklung auf dem Gebiet der Brennkraftmaschinen in Richtung höherer Wirkungsgrad zwangs läufig den Nachteil mit sich, daß der Wärmegehalt der Abgase abnimmt. Dies macht sich besonders deutlich bei Dieselmaschi nen bemerkbar. Wie ebenfalls aus der genannten Offenlegungs schrift bekannt und dort ausführlich begründet, kann man diesem Nachteil dadurch begegnen, d. h. die über den dort vorgesehenen Abgaswärmetauscher bei niedriger Maschinenlast abnehmender Wärmemenge vergrößern, daß man - dort durch eine zusätzliche Ventilanordnung - einen Abgasstau hervorruft. Aber schon der Aufstau der Abgase an sich bedeutet eine Verbesserung der Heizleistung, da die Maschine höhere Leistung abgeben muß und somit das einen Heizungswärmetauscher durch strömende Kühlmittel stärker erwärmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Antriebs aggregat mit einem Abgasturbolader zur Aufladung der Brenn kraftmaschine Möglichkeiten zur Erzeugung eines derartigen Abgasstaus mit minimalem zusätzlichen Aufwand anzugeben.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einem gattungsgemäßen Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, vorteilhafte Ausbildungen des erfin dungsgemäßen Verfahrens beschreiben die Unteransprüche.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist - außer der Tatsache, daß praktisch keine zusätzlichen Einrichtungen zur Erzeugung des Abgasstaus benötigt werden - darin zu sehen, daß das Verfahren auf bekannte und bewährte Verstelleinrichtungen von Abgasturboladern zurückgreift. In diesem Zusammenhang sei auf die EP 02 32 957 A2 und insbesondere die EP 01 91 380 B1 verwiesen, in denen - teilweise unter Hinweis auf weitere Patentliteratur - mehrere, in den Patentansprüchen 2, 3 und 4 nochmals angegebene konstuktive Möglichkeiten zur Verstellung der Abgaszuströmung des Turboladers beschrieben sind. Ange sichts des Bekanntseins derartiger konstruktiver Lösungen kann an dieser Stelle auf eine eingehende Beschreibung verzichtet werden.

Verständlicherweise wird man diese Verstelleinrichtungen nicht nur zur Erzeugung des Abgasstaus bei niedriger Maschi nenlast verwenden, sondern die Einrichtungen werden von vorn herein zur Beeinflussung der Wirkungsweise des Abgasturbola ders im Aufladebetrieb der Maschine dienen. Wie aus der zitierten Patentliteratur ebenfalls hervorgeht, erfolgt dabei die Ansteuerung beispielsweise in Abhängigkeit von verschiedenen Drücken, insbesondere dem Ladedruck im Ansaug system der Brennkraftmaschine. Zur Erzeugung des Abgasstaus wird man gemäß Patentanspruch 5 die Unterschreitung eines vorgegebenen Mindestwerts der Abgastemperatur erfassen (dies wird auch in der eingangs genannten DE-OS 31 03 199 beschrie ben) oder gemäß Anspruch 6 Wärmeabforderungen vom Kühlmittel- und/oder Abgaswärmetauscher erfassen, also beispielsweise bei einer üblichen Kraftfahrzeugheizung die Position eines Stellorgans für diese durch einen geeigneten Sensor überwachen. Als Zusatzbedingung für die Erzeugung eines Abgasstaus wird man stets einen Betrieb der Maschine mit niedriger Last, insbe sondere Leerlaufbetrieb, verlangen. Verständlicherweise können insbesondere bei der in Kraftfahrzeugen heute üblichen Anwendung der modernen Speichertechnik mit Kennfeldern und Rechnern weitere Parameter zur Gewinnung von Bedingungen für die Erzeugung des Abgasstaus erfaßt werden, beispielsweise die Außentemperatur oder die Temperatur eines Heizmediums.

Mit der Erfindung ist demgemäß unter Ausnutzung üblicher konstruktiver Mittel ein Verfahren zum Erzeugen eines Abgas staus einer Brennkraftmaschine, der ein Abgasturbolader zugeordnet ist, bei niedriger Maschinenlast geschaffen.

Claims

1. Verfahren zum Stauen der Abgase einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Dieselmaschine, bei niedriger Maschinen last, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein eines Abgasturboladers mit verstellbarer Abgaszuströmung dieser zur Erzeugung des Abgasstaus angesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Abgasturbolader mit verstellbaren Leitschaufeln diese zur Erzeugung des Abgasstaus in eine Schließposition bewegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Abgasturbolader mit einem verstellbaren Schieber dieser zur Erzeugung des Abgasstaus in eine einem kleinen Turbinenquerschnitt zugeordnete Stellung bewegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem mit mehreren Kanälen zur lastabhängigen Abgaszu strömung versehenen Abgasturbolader zur Erzeugung des Abgasstaus Kanäle gesperrt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Abgasstau bei Unterschreitung eines vorgegebenen Mindestwerts der Abgastemperatur erzeugt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Abgasstau bedarfsweise bei Wärmeabforde rung von einem Kühlwasser- oder Abgaswärmetauscher erzeugt wird.