DE102019133518A1 - Exhaust system, motor vehicle and method for operating an exhaust system - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Abgasanlage (14) für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs beschrieben, die eine Abgasleitung (16), eine Kühlmittelleitung (20a, 20b) und eine Wärmespeichereinheit (18) aufweist. Die Wärmespeichereinheit (18) ist wärmeleitend mit der Abgasleitung (16) gekoppelt und dazu ausgebildet, thermische Energie zu speichern, die von einem Abgasstrom innerhalb der Abgasleitung (16) bereitgestellt wird. Dabei ist die Kühlmittelleitung (20a, 20b) gegenüber der Wärmespeichereinheit (18) beweglich gelagert. Ferner werden ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Abgasanlage (14) sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Abgasanlage (14) vorgestellt.An exhaust system (14) for an internal combustion engine of a motor vehicle is described, which has an exhaust line (16), a coolant line (20a, 20b) and a heat storage unit (18). The heat storage unit (18) is coupled to the exhaust pipe (16) in a thermally conductive manner and is designed to store thermal energy that is provided by an exhaust gas flow within the exhaust pipe (16). The coolant line (20a, 20b) is movably supported with respect to the heat storage unit (18). Furthermore, a motor vehicle with such an exhaust system (14) and a method for operating such an exhaust system (14) are presented.
Description
Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, mit einer Abgasleitung, einer Kühlmittelleitung, die kühlmittelleitend mit einem Kühlsystem des Verbrennungsmotors verbunden ist, und einer Wärmespeichereinheit, die wärmeleitend mit der Abgasleitung gekoppelt und dazu ausgebildet ist, thermische Energie zu speichern, die von einem Abgasstrom innerhalb der Abgasleitung bereitgestellt wird.The invention relates to an exhaust system for an internal combustion engine of a motor vehicle, with an exhaust line, a coolant line which is connected in a coolant conducting manner to a cooling system of the internal combustion engine, and a heat storage unit which is thermally coupled to the exhaust line and is designed to store thermal energy generated by an exhaust gas flow is provided within the exhaust pipe.
Zudem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Abgasanlage.The invention also relates to a motor vehicle with such an exhaust system.
Ebenfalls ist die Erfindung auf ein Verfahren zum Betrieb einer Abgasanlage gerichtet.The invention is also directed to a method for operating an exhaust system.
Derartige Abgasanlagen und Verfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt. Gleiches gilt für Kraftfahrzeuge, die mit solchen Abgasanlagen ausgestattet sind.Such exhaust systems and methods are known from the prior art. The same applies to motor vehicles that are equipped with such exhaust systems.
In solchen Abgasanlagen wird die innerhalb der Wärmespeichereinheit gespeicherte thermische Energie dafür genutzt, ein innerhalb der Kühlmittelleitung strömendes Kühlmittel zu erwärmen. Dies ist insbesondere kurz nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors vorteilhaft, um diesen möglichst schnell auf seine Betriebstemperatur zu bringen, bei der er effizient und insbesondere schadstoffarm arbeitet. Es gibt jedoch auch Betriebssituationen, in denen eine zusätzliche Erwärmung des Kühlmittels mittels der Wärmespeichereinheit nicht erwünscht ist. In diesem Zusammenhang muss insbesondere eine Überhitzung des Kühlmittels vermieden werden.In such exhaust systems, the thermal energy stored within the heat storage unit is used to heat a coolant flowing within the coolant line. This is particularly advantageous shortly after a cold start of the internal combustion engine in order to bring it to its operating temperature as quickly as possible, at which it works efficiently and, in particular, with low emissions. However, there are also operating situations in which additional heating of the coolant by means of the heat storage unit is not desired. In this context, overheating of the coolant in particular must be avoided.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abgasanlage bereitzustellen, bei der eine Erwärmung des Kühlmittels mittels einer Wärmespeichereinheit situationsadäquat vorgenommen werden kann. Das Kühlmittel soll also nur dann mittels der Wärmespeichereinheit erwärmt werden, wenn dies sinnvoll und gewünscht ist. Andernfalls soll eine solche Erwärmung nicht stattfinden.The invention is therefore based on the object of providing an exhaust system in which the coolant can be heated in a manner appropriate to the situation by means of a heat storage unit. The coolant should therefore only be heated by means of the heat storage unit if this is sensible and desired. Otherwise such heating should not take place.
Die Aufgabe wird durch eine Abgasanlage der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Kühlmittelleitung gegenüber der Wärmespeichereinheit beweglich gelagert ist. Es kann somit ein Abstand zwischen der Kühlmittelleitung und der Wärmespeichereinheit verändert werden. Auf diese Weise wird auch die thermische Kopplung der Kühlmittelleitung mit der Wärmespeichereinheit verändert. Wenn also die Kühlmittelleitung einen großen Abstand von der Wärmespeichereinheit aufweist, wird keine oder nur eine geringe Wärmemenge von der Wärmespeichereinheit an das in der Kühlmittelleitung strömende Kühlmittel übertragen. Wenn die Kühlmittelleitung keinen oder einen lediglich geringen Abstand von der Wärmespeichereinheit hat, kann zuverlässig von der Wärmespeichereinheit gespeicherte thermische Energie in das in der Kühlmittelleitung strömende Kühlmittel übertragen werden. Folglich kann die Erwärmung des Kühlmittels je nach Situation einfach und zuverlässig eingestellt werden. Die Abgasanlage lässt sich also situationsadäquat betreiben.The object is achieved by an exhaust system of the type mentioned at the outset, in which the coolant line is movably mounted with respect to the heat storage unit. A distance between the coolant line and the heat storage unit can thus be changed. In this way, the thermal coupling of the coolant line with the heat storage unit is also changed. If the coolant line is at a great distance from the heat storage unit, no or only a small amount of heat is transferred from the heat storage unit to the coolant flowing in the coolant line. If the coolant line has no or only a small distance from the heat storage unit, thermal energy stored by the heat storage unit can be reliably transferred into the coolant flowing in the coolant line. As a result, the heating of the coolant can be adjusted easily and reliably depending on the situation. The exhaust system can therefore be operated as appropriate to the situation.
Die Wärmespeichereinheit kann ein Phasenwechselmaterial umfassen. Die Wärmespeichereinheit nimmt dann Wärme auf, indem das Phasenwechselmaterial seinen Aggregatszustand ändert, beispielsweise ausgehend von einer festen Phase verflüssigt wird. Die Abgabe der Wärme erfolgt umgekehrt, beispielsweise indem flüssiges Phasenwechselmaterial erstarrt. Alternativ kann die Wärmespeichereinheit auch ein Material aufweisen, das bei Wärmezufuhr im Rahmen einer endothermen Reaktion zerfällt und auf diese Weise Wärme aufnehmen kann. Zur Abgabe der gespeicherten Wärme kann ein solches Material im Zuge einer exothermen Reaktion rekombiniert werden. Man spricht dann von einer thermo-chemischen Wärmespeichereinheit. Ein Beispiel für ein derartiges Material ist Magnesiumhydroxid, das unter Wärmezufuhr in Magnesiumoxid und Wasserdampf zerfällt. Wenn die gespeicherte Wärme wieder abgegeben werden soll, muss dem Magnesiumoxid wieder Wasserdampf zugeführt werden, sodass diese Komponenten exotherm zu Magnesiumhydroxid reagieren. In diesem Beispiel kann die Reaktion von Magnesiumoxid und Wasserdampf durch eine Steuerung der Menge an Wasserdampf gezielt beeinflusst werden. Die Wärmeabgabe lässt sich also einfach und genau steuern.The heat storage unit can comprise a phase change material. The heat storage unit then absorbs heat in that the phase change material changes its physical state, for example is liquefied starting from a solid phase. The heat is released in reverse, for example when the liquid phase change material solidifies. Alternatively, the heat storage unit can also have a material which, when heat is supplied, disintegrates as part of an endothermic reaction and in this way can absorb heat. In order to release the stored heat, such a material can be recombined in the course of an exothermic reaction. One then speaks of a thermo-chemical heat storage unit. An example of such a material is magnesium hydroxide, which decomposes into magnesium oxide and water vapor when exposed to heat. If the stored heat is to be released again, water vapor has to be fed back into the magnesium oxide so that these components react exothermically to form magnesium hydroxide. In this example, the reaction of magnesium oxide and water vapor can be specifically influenced by controlling the amount of water vapor. The heat emission can therefore be controlled easily and precisely.
Vorzugsweise ist die Kühlmittelleitung in einer Isolationsstellung von der Wärmespeichereinheit beabstandet und liegt in einer Kopplungsstellung an der Wärmespeichereinheit an. Insbesondere liegt die Kühlmittelleitung unter Vorspannung an der Wärmespeichereinheit an. Durch den Abstand zwischen der Wärmespeichereinheit und der Kühlmittelleitung sind diese in der Isolationsstellung thermisch voneinander isoliert. Insbesondere liegt dabei ein Luftspalt zwischen der Wärmespeichereinheit und der Kühlmittelleitung vor. Wenn die Kühlmittelleitung an der Wärmespeichereinheit anliegt, diese also keinen Abstand voneinander aufweisen, sind diese zuverlässig thermisch miteinander gekoppelt, sodass in der Wärmespeichereinheit gespeicherte thermische Energie zuverlässig an ein Kühlmittel innerhalb der Kühlmittelleitung übertragen werden kann. Dies beruht auf dem Phänomen der Wärmeleitung. Zusätzlich hat sich gezeigt, dass eine besonders gute, d.h. nur mit geringen Verlusten behaftete thermische Kopplung vorliegt, wenn die Kühlmittelleitung unter Vorspannung an der Wärmespeichereinheit anliegt, diese also unter Druck aneinander anliegen. Eine solche Vorspannung kann durch eine Federbelastung realisiert werden. Es lässt sich also genau einstellen, wann Wärme von der Wärmespeichereinheit an ein Kühlmittel innerhalb der Kühlmittelleitung abgegeben wird und wann nicht.The coolant line is preferably spaced apart from the heat storage unit in an insulating position and lies against the heat storage unit in a coupling position. In particular, the coolant line rests against the heat storage unit under prestress. The distance between the heat storage unit and the coolant line means that they are thermally isolated from one another in the insulation position. In particular, there is an air gap between the heat storage unit and the coolant line. If the coolant line is in contact with the heat storage unit, i.e. if they are not spaced apart from one another, they are reliably thermally coupled to one another so that thermal energy stored in the heat storage unit can be reliably transferred to a coolant within the coolant line. This is based on the phenomenon of heat conduction. In addition, it has been shown that there is a particularly good thermal coupling, that is to say with only low losses, when the coolant line rests against the heat storage unit under pretension, that is to say these lie against one another under pressure. Such a preload can be implemented by spring loading. So it can be set exactly when Heat is released from the heat storage unit to a coolant within the coolant line and when not.
Aus der Perspektive der Wärmespeichereinheit kann dabei die Koppelstellung für einen Entladebetrieb genutzt werden, da ja die Wärmespeichereinheit Wärme an die Kühlmittelleitung abgibt. Dies kann insbesondere dann erfolgen, wenn der Verbrennungsmotor nicht läuft, also innerhalb der Abgasleitung kein Abgasstrom vorliegt. Die Isolationsstellung kann entsprechend für einen Aufladebetrieb der Wärmespeichereinheit genutzt werden. Es wird dabei von einem in der Abgasleitung strömenden Abgasstrom bereitgestellte thermische Energie in die Wärmespeichereinheit übertragen. Nachdem in dieser Situation die Kühlmittelleitung von der Wärmespeichereinheit thermisch entkoppelt ist, erfolgt das Aufladen der Wärmespeichereinheit, ohne das Kühlmittel zu beeinflussen.From the perspective of the heat storage unit, the coupling position can be used for a discharge operation, since the heat storage unit gives off heat to the coolant line. This can take place in particular when the internal combustion engine is not running, i.e. there is no exhaust gas flow within the exhaust gas line. The insulation position can be used accordingly for a charging operation of the heat storage unit. Thermal energy provided by an exhaust gas stream flowing in the exhaust pipe is transferred to the heat storage unit. After the coolant line is thermally decoupled from the heat storage unit in this situation, the heat storage unit is charged without affecting the coolant.
Dabei können die Kühlmittelleitung und die Wärmespeichereinheit in der Koppelstellung flächig aneinander anliegen. Im Querschnitt ist also zumindest die der Kühlmittelleitung zugewandte Seite der Wärmespeichereinheit flach. Gleiches gilt für die Kühlmittelleitung. Im Querschnitt ist also zumindest die der Wärmespeichereinheit zugewandte Seite der Kühlmittelleitung flach. Insbesondere ist die Kühlmittelleitung im Querschnitt polygonförmig, z. B. rechteckig. Über die flächige Anlage ergibt sich auch eine Fläche zur Wärmeübertragung, die wieder auf dem Phänomen der Wärmeleitung beruht. Es kann somit eine vergleichsweise große Wärmemenge vergleichsweise verlustfrei übertragen werden.The coolant line and the heat storage unit can lie flat against one another in the coupling position. In cross section, at least the side of the heat storage unit facing the coolant line is flat. The same applies to the coolant line. In cross section, at least the side of the coolant line facing the heat storage unit is flat. In particular, the coolant line is polygonal in cross section, e.g. B. rectangular. The areal system also results in an area for heat transfer, which is again based on the phenomenon of heat conduction. A comparatively large amount of heat can thus be transferred comparatively loss-free.
Gemäß einer Variante ist eine Stelleinheit zur wahlweisen Überführung der Kühlmittelleitung und der Wärmespeichereinheit in die Isolationsstellung oder die Kopplungsstellung vorgesehen. Die Stelleinheit ist somit ein Aktor zur gezielten Beeinflussung des Abstands zwischen der Kühlmittelleitung und der Wärmespeichereinheit. Somit können die Kühlmittelleitung und die Wärmespeichereinheit wahlweise in die Isolationsstellung oder die Kopplungsstellung überführt werden. Das Erwärmen des Kühlmittels innerhalb der Kühlmittelleitung kann also gezielt und situationsadäquat gesteuert werden.According to one variant, an actuating unit is provided for the optional transfer of the coolant line and the heat storage unit to the insulation position or the coupling position. The actuating unit is thus an actuator for the targeted influencing of the distance between the coolant line and the heat storage unit. Thus, the coolant line and the heat storage unit can optionally be transferred to the isolation position or the coupling position. The heating of the coolant within the coolant line can therefore be controlled specifically and appropriately for the situation.
Vorteilhafterweise umfasst die Stelleinheit einen Temperatursensor zur Erfassung einer Temperatur innerhalb der Kühlmittelleitung. Der Temperatursensor kann eine Wachskammer und/oder eine Formgedächtnislegierung, vorzugsweise eine Formgedächtnisfeder aufweisen. Die Isolationsstellung und die Kopplungsstellung werden also in Abhängigkeit einer Temperatur innerhalb der Kühlmittelleitung, also einer Temperatur des dort vorliegenden Kühlmittels eingestellt. So kann eine Überhitzung des Kühlmittels verhindert werden, indem rechtzeitig die Kühlmittelleitung und die Wärmespeichereinheit in Isolationsstellungen überführt werden. Eine Wachskammer, eine Formgedächtnislegierung und insbesondere eine Formgedächtnisfeder stellen dabei einfache und gleichzeitig robuste Sensorelemente dar, die bei hohen Temperaturen zuverlässig funktionieren.The actuating unit advantageously comprises a temperature sensor for detecting a temperature within the coolant line. The temperature sensor can have a wax chamber and / or a shape memory alloy, preferably a shape memory spring. The isolation position and the coupling position are therefore set as a function of a temperature within the coolant line, that is to say a temperature of the coolant present there. Overheating of the coolant can thus be prevented by moving the coolant line and the heat storage unit to insulation positions in good time. A wax chamber, a shape memory alloy and, in particular, a shape memory spring represent simple and at the same time robust sensor elements that function reliably at high temperatures.
Wenn der Temperatursensor eine Wachskammer aufweist, ist die damit ausgestattete Stelleinheit ein sogenannter Wachsaktuator.If the temperature sensor has a wax chamber, the actuating unit equipped with it is a so-called wax actuator.
In einer Alternative ist die Wärmespeichereinheit auf ihrer der Kühlmittelleitung zugewandten Seite mit einer Wärmeleitschicht versehen, insbesondere wobei die Wärmeleitschicht Grafit umfasst. Mittels einer derartigen Wärmeleitschicht lässt sich die Effizienz der Wärmeleitung zwischen der Wärmespeichereinheit und der Kühlmittelleitung weiter verbessern. Am Übergang zwischen der Wärmespeichereinheit und der Kühlmittelleitung treten also vergleichsweise wenig thermische Verluste auf. Dadurch lässt sich das Kühlmittel innerhalb der Kühlmittelleitung vergleichsweise schnell erwärmen.In an alternative, the heat storage unit is provided with a heat-conducting layer on its side facing the coolant line, in particular the heat-conducting layer comprising graphite. By means of such a heat-conducting layer, the efficiency of the heat conduction between the heat storage unit and the coolant line can be further improved. So comparatively few thermal losses occur at the transition between the heat storage unit and the coolant line. This allows the coolant within the coolant line to be heated comparatively quickly.
Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest ein Wärmespeichereinheitsabschnitt der Wärmespeichereinheit zwischen der Abgasleitung und der Kühlmittelleitung angeordnet. Insbesondere umgibt die Wärmespeichereinheit die Abgasleitung umfangsmäßig. Folglich ist eine effiziente thermische Kopplung der Wärmespeichereinheit mit der Abgasleitung einerseits und der Kühlmittelleitung andererseits gegeben. Gleichzeitig ist ein derartiger Aufbau vergleichsweise kompakt.According to one embodiment, at least one heat storage unit section of the heat storage unit is arranged between the exhaust gas line and the coolant line. In particular, the heat storage unit surrounds the exhaust pipe circumferentially. As a result, there is an efficient thermal coupling of the heat storage unit with the exhaust pipe on the one hand and the coolant pipe on the other hand. At the same time, such a structure is comparatively compact.
Zumindest ein der Kühlmittelleitung zugewandter Abschnitt der Abgasleitung kann flach sein. Insbesondere weist die Abgasleitung einen polygonförmigen Querschnitt auf. Beispielsweise hat die Abgasleitung einen Rechteckquerschnitt. Es kann somit auch ein flächiger thermischer Kontakt zwischen der Abgasleitung und der Wärmespeichereinheit vorliegen. Auf diese Weise ergibt sich auch an dieser Stelle eine verlustarme thermische Kopplung.At least one section of the exhaust line facing the coolant line can be flat. In particular, the exhaust pipe has a polygonal cross section. For example, the exhaust pipe has a rectangular cross-section. There can therefore also be a two-dimensional thermal contact between the exhaust gas line and the heat storage unit. This also results in a low-loss thermal coupling at this point.
Eine Abgasleitung mit polygonförmigem Querschnitt erlaubt es zudem, mehrere Kühlmittelleitungen am Umfang der Abgasleitung anzuordnen. Insbesondere ist jedem Flächensegment des polygonförmigen Querschnitts unter Zwischenschaltung der Wärmespeichereinheit eine Kühlmittelleitung zugeordnet.An exhaust pipe with a polygonal cross section also makes it possible to arrange several coolant pipes on the circumference of the exhaust pipe. In particular, a coolant line is assigned to each surface segment of the polygonal cross section with the interposition of the heat storage unit.
Ferner wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art gelöst, das eine erfindungsgemäße Abgasanlage aufweist. Nachdem bei einem derartigen Kraftfahrzeug das Kühlmittel innerhalb eines Kühlsystems eines zugeordneten Verbrennungsmotors situationsadäquat erwärmt werden kann, lässt sich das Kraftfahrzeug effizient und insbesondere schadstoffarm betreiben.The object is also achieved by a motor vehicle of the type mentioned at the outset which has an exhaust system according to the invention. After the coolant in a motor vehicle of this type has been heated appropriately for the situation within a cooling system of an associated internal combustion engine can, the motor vehicle can be operated efficiently and, in particular, with low emissions.
Außerdem wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb einer Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs gelöst, die eine Kühlmittelleitung, die kühlmittelleitend mit einem Kühlsystem des Verbrennungsmotors verbunden ist, und eine Wärmespeichereinheit aufweist, die wärmeleitend mit einer Abgasleitung gekoppelt und dazu ausgebildet ist, thermische Energie zu speichern, die von einem Abgasstrom innerhalb der Abgasleitung bereitgestellt wird, wobei die Kühlmittelleitung zum Erwärmen von innerhalb der Kühlmittelleitung strömendem Kühlmittel wahlweise an die Wärmespeichereinheit angelegt wird. Die Kühlmittelleitung wird also nur dann an die Wärmespeichereinheit angelegt, wenn das darin strömende Kühlmittel erwärmt werden soll. Andernfalls wird die Kühlmittelleitung von der Wärmespeichereinheit beabstandet, sodass keine oder nur eine vergleichsweise geringe Erwärmung des Kühlmittels über die Wärmespeichereinheit stattfindet. Somit lässt sich die Abgasanlage situationsadäquat betreiben, indem die thermische Kopplung zwischen Wärmespeichereinheit und Kühlmittelleitung gezielt gesteuert wird.In addition, the object is achieved by a method for operating an exhaust system for an internal combustion engine of a motor vehicle, which has a coolant line, which is connected to a cooling system of the internal combustion engine in a coolant-conducting manner, and a heat storage unit, which is thermally coupled to an exhaust line and is designed to carry thermal energy to store, which is provided by an exhaust gas flow within the exhaust line, wherein the coolant line for heating coolant flowing inside the coolant line is selectively applied to the heat storage unit. The coolant line is therefore only applied to the heat storage unit when the coolant flowing in it is to be heated. Otherwise, the coolant line is spaced apart from the heat storage unit, so that no or only a comparatively low heating of the coolant takes place via the heat storage unit. The exhaust system can thus be operated appropriately for the situation by specifically controlling the thermal coupling between the heat storage unit and the coolant line.
Die Kühlmittelleitung kann in Abhängigkeit einer im Inneren der Kühlmittelleitung erfassten Temperatur an die Wärmespeichereinheit angelegt werden. Es wird somit bei der Steuerung des Wärmetransfers zwischen der Wärmespeichereinheit und der Kühlmittelleitung die Temperatur des Kühlmittels berücksichtigt. Selbiges wird folglich nur dann über die Wärmespeichereinheit erwärmt, wenn das auch tatsächlich notwendig ist. Insbesondere kann so ein Überhitzen des Kühlmittels zuverlässig vermieden werden.The coolant line can be applied to the heat storage unit as a function of a temperature detected in the interior of the coolant line. The temperature of the coolant is thus taken into account when controlling the heat transfer between the heat storage unit and the coolant line. The same is consequently only heated via the heat storage unit when it is actually necessary. In particular, overheating of the coolant can be reliably avoided in this way.
In diesem Zusammenhang kann die Kühlmittelleitung an die Wärmespeichereinheit angelegt werden, wenn die erfasste Temperatur kleiner als eine Grenztemperatur ist, und die Kühlmittelleitung von der Wärmespeichereinheit beabstandet werden, wenn die erfasste Temperatur größer oder gleich der Grenztemperatur ist. Wenn die erfasste Temperatur kleiner als die Grenztemperatur ist, nehmen die Wärmespeichereinheit und die Kühlmittelleitung also die Koppelstellung ein. Andernfalls befinden sie sich in der Isolationsstellung. Bevorzugt wird die Grenztemperatur so gewählt, dass sie mit einem gewissen Sicherheitsabstand unterhalb einer Temperatur liegt, bei der das Kühlmittel überhitzt ist. Vorzugsweise beträgt die Grenztemperatur 70°C bis 90°, wobei sie weiter bevorzugt 75°C bis 85°C beträgt. In einem vorteilhaften Beispiel beträgt die Grenztemperatur ca. 80°C. Eine Überhitzung des Kühlmittels wird somit zuverlässig vermieden.In this context, the coolant line can be applied to the heat storage unit if the detected temperature is less than a limit temperature, and the coolant line can be spaced apart from the heat storage unit if the detected temperature is greater than or equal to the limit temperature. If the recorded temperature is lower than the limit temperature, the heat storage unit and the coolant line thus assume the coupling position. Otherwise they are in the isolation position. The limit temperature is preferably selected such that it lies with a certain safety margin below a temperature at which the coolant is overheated. The limit temperature is preferably 70 ° C to 90 °, and it is more preferably 75 ° C to 85 ° C. In an advantageous example, the limit temperature is approx. 80 ° C. Overheating of the coolant is thus reliably avoided.
Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen:
- -
1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Abgasanlage, - -
2 in einer schematischen Darstellung die erfindungsgemäße Abgasanlage in einer Koppelstellung der Wärmespeichereinheit und der Kühlmittelleitung, - -
3 in einer schematischen Darstellung die erfindungsgemäße Abgasanlage in einer Isolationsstellung der Wärmespeichereinheit und der Kühlmittelleitung, - -
4 eine Teilansicht der Abgasanlage aus2 in Richtung des Pfeils IV, und - -
5 eine der4 entsprechende Teilansicht einer Abgasanlage gemäß einer alternativen Ausführungsform.
- -
1 a motor vehicle according to the invention with an exhaust system according to the invention, - -
2 in a schematic representation of the exhaust system according to the invention in a coupling position of the heat storage unit and the coolant line, - -
3rd in a schematic representation of the exhaust system according to the invention in an insulating position of the heat storage unit and the coolant line, - -
4th a partial view of the exhaust system2 in the direction of arrow IV, and - -
5 one of the4th Corresponding partial view of an exhaust system according to an alternative embodiment.
Die Abgasanlage
Sie umfasst eine Abgasleitung
Die Abgasleitung
Zudem ist eine Wärmespeichereinheit
Diese weist einen ersten Wärmespeichereinheitsabschnitt
Dabei ist ein Innenbereich der Wärmespeichereinheit
Dadurch sind die Wärmespeichereinheit
Auch ein Außenbereich der Wärmespeichereinheit hat einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt (siehe
Ferner umfasst die Abgasanlage
Die Wärmespeichereinheit
Die Querschnitte der Kühlmittelleitungen
Die Kühlmittelleitungen
Für eine verbesserte Wärmeleitung ist die Wärmespeichereinheit
Die Kühlmittelleitungen
In diesem Zusammenhang ist die Kühlmittelleitung
Die Kühlmittelleitung
Ferner ist jeder der Kühlmittelleitungen
Jede Stelleinheit
Die Stößel
Auf diese Weise können die Kühlmittelleitungen
In der Isolationsstellung sind die Kühlmittelleitungen
Im Betrieb der Abgasanlage
In diesem Betriebszustand liegt üblicherweise keine Abgasströmung innerhalb der Abgasleitung
Die Isolationsstellung hingegen dient dazu, von einem Abgasstrom innerhalb der Abgasleitung
Nachdem in der Isolationsstellung die Kühlmittelleitungen
Die Abgasanlage
Dieser Betrieb erfolgt insbesondere in Abhängigkeit einer Temperatur des Kühlmittelstroms innerhalb der Kühlmittelleitungen
Dabei ist das in den als Temperatursensoren
Somit kann insbesondere sichergestellt werden, dass das Kühlmittel in den Kühlmittelleitungen
In einer Variante sind die Temperatursensoren
Die vorstehenden Erläuterungen betreffen eine Abgasanlage
Alternativ können auch vier Kühlmittelleitungen
Im Ausführungsbeispiel gemäß
Claims (12)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019133518.3A DE102019133518A1 (en) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Exhaust system, motor vehicle and method for operating an exhaust system |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102019133518.3A DE102019133518A1 (en) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Exhaust system, motor vehicle and method for operating an exhaust system |
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DE102019133518A1 true DE102019133518A1 (en) | 2021-06-10 |
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ID=75963097
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Citations (2)
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DE102017208637A1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-11-22 | Audi Ag | Exhaust system for a motor vehicle and corresponding motor vehicle |
DE102017216354A1 (en) * | 2017-09-14 | 2019-03-14 | Ford Global Technologies, Llc | Thermal management system and motor vehicle |
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2019
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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