WO2000077354A1 - Abgassystem für eine verbrennungskraftmaschine eines kraftfahrzeuges - Google Patents

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Katrin Schaper
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Definitions

  • the present invention relates to an exhaust system for an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular for diesel or lean-burn engines, with at least one first catalytic converter and ⁇ Ox storage arranged in an exhaust line, which is also referred to as ⁇ Ox adsorber, at least in front of the ⁇ Ox storage a heat exchanger is arranged in the exhaust line.
  • a three-way catalytic converter is usually used in current motor vehicles, by means of which carbon monoxide (CO), unburned hydrocarbons (HC) and nitrogen oxides ( ⁇ Ox) are converted into harmless components.
  • EP 0 298 240 B1 describes that, in the known exhaust gas catalytic converter systems, the determination of the residual oxygen content in the exhaust gas by means of an oxygen probe, the determination of the temperature profile on the catalyst and the determination of the amount of heat released in the catalytic reaction to the exhaust gas behavior of the Internal combustion engine can be closed.
  • EP 0 628 134 B1 discloses adsorbers for storing those that occur during the cold start phase to use unburned hydrocarbons which are released again when the downstream catalytic converter is ready for operation.
  • TA-Luft applies to stationary internal combustion engines in Germany.
  • the reduction of nitrogen oxide emissions from the exhaust gas of internal combustion engines is often achieved with urea in stationary systems.
  • the normal operating temperature range within which such NOx stores operate reliably is currently around 150 ° C to 550 ° C, with an increase in the upper temperature to e.g. 700 ° C through new coatings. Above a maximum temperature, currently around 800 ° C, NOx stores are damaged, so that such temperatures are to be avoided in any case.
  • Such NOx stores are usually arranged behind a first catalytic converter in the exhaust system of a motor vehicle.
  • the reaction taking place in the first catalyst, in particular the hydrocarbons with oxygen, is exothermic, so that a heat flow is supplied to the exhaust gas when the exhaust gas is cleaned in the catalyst. Since the NOx accumulator only reaches its minimum operating temperature at a temperature of approx. 150 ° C, it is desirable, above all In view of the cold start behavior of such an exhaust gas purification system, things should be arranged as closely as possible behind the first catalytic converter.
  • the heat exchanger is preferably designed as a countercurrent heat exchanger, in particular as a double-walled tube, through which exhaust gas flows in its interior and a cooling fluid flows through it in the shell formed by the double wall (so-called tube bundle heat exchanger).
  • the heat exchanger is a piece of the exhaust line which is designed as a finned tube and around which a cooling fluid flows (so-called finned heat exchanger).
  • the object of the present invention to provide an exhaust gas system with an improved, in particular higher and more cost-effective, cooling capacity Specify in order to avoid thermal damage to a NOx accumulator arranged in the exhaust system, in particular premature aging of the coating.
  • the temperature field of the NOx store should be able to be maintained from approximately 150 ° C. to approximately 550 ° C.
  • existing substances such as unburned hydrocarbons, carbon monoxide and nitrogen oxides in the exhaust gas of diesel and lean-burn engines should be removed as far as possible during all load conditions of the internal combustion engine, and rapid operational readiness after the cold start should be ensured.
  • Damage to the NOx accumulator arranged in the exhaust system in the present case has cross-flow heat exchangers used according to the invention for two fluids exchanging in cross-flow with layers of structured, in particular corrugated, sheets which are layered in a crosswise manner and which form a multiplicity of flowable channels and between which are arranged in smooth sheets at least the following advantages of a high / ⁇ T, a small mass, a small ⁇ , a small space requirement and a small heat sink.
  • the NOx store is preferably arranged between the first catalyst and a second catalyst and the cross-flow heat exchanger upstream of the first catalyst or between the first catalyst and the NOx store.
  • the proportion of energy that is dissipated as heat flow in front of the NOx storage device is based on the temperature limits of approx. 150 ° C to 550 ° C of the normal function or the maximum temperature of 800 ° C of the NOx storage device.
  • the cross-flow heat exchanger arranged between the first catalyst and the NOx store, it can be avoided that the NOx store experiences a thermal load that goes beyond the limit temperature of approximately 800 ° C.
  • the exhaust gas flow is discharged in two stages.
  • the two-stage removal of the heat flow can take place by two cross-flow heat exchangers arranged directly one behind the other in front of the NOx store, or by one cross-flow heat exchanger in front of the first catalytic converter and between the first catalytic converter and the NOx store.
  • the outlet temperature of the exhaust gas can also be lowered in a targeted manner behind the first catalytic converter, which is arranged upstream of the NOx accumulator, for example when the internal combustion engine is under high load.
  • the removal of a heat flow from the exhaust gas upstream of the NOx accumulator can advantageously be carried out more flexibly by the two-stage process.
  • the flexibility is somewhat less if only a cross-flow heat exchanger is arranged in front of the NOx store between the internal combustion engine and the first catalytic converter.
  • the temperature of the first catalytic converter can be reduced in such a way that the NOx store is not thermally overloaded, ie its temperature is kept below 800 ° C.
  • both the first catalyst and the second catalyst can each be designed as three-way catalysts.
  • the NOx trap and the second catalytic converter can be integrated in one unit. This can be achieved, for example, in that the NOx storage has a three-way coating.
  • the NOx accumulator on the one hand adsorbs NOx and on the other hand acts as an oxidation catalyst, with adsorbed NOx being directly reacted with hydrocarbons.
  • the heat flow to be dissipated by the cross-flow heat exchanger is preferably in the range from approximately 5 kW to approximately 50 kW.
  • the channels of the cross-flow heat exchanger which are provided for the exhaust gas fluid to flow through are arranged essentially in the flow direction of the exhaust gas in the exhaust line.
  • a sloping flow of the exhaust gas on the exhaust gas inlet side of the cross-flow heat exchanger is proposed, i.e. the channels of the cross-flow heat exchanger intended for the throughflow of the exhaust gas fluid are preferably arranged in the exhaust line at an angle to the flow direction of the exhaust gas, preferably at an angle of 45 °.
  • the cooling fluid is preferably air which, under normal conditions of the internal combustion engine, passes through the channels provided for this purpose
  • Cross-flow heat exchanger flows essentially without constraint.
  • Air as a cooling fluid has, for example, in particular the advantage over water that any leaks in the cross-flow heat exchanger which are caused by production and / or which have been caused by the operating time are generally not critical.
  • a sufficient heat dissipation for normal conditions can be achieved if the channels of the cross-flow heat exchanger provided for a flow of air essentially in the direction of travel of the
  • Motor vehicle are arranged in the exhaust system.
  • the channels of the cross-flow heat exchanger intended for air to flow through the exhaust gas line at an angle to the direction of travel of the motor vehicle, preferably at an angle of 45 ° are arranged.
  • a fan can be provided, for example, which preferably starts up in a load-dependent manner similar to a cooling system for internal combustion engines.
  • the cross-flow heat exchanger have a cell density of at least 50 to 200 cells per square inch.
  • Fig.l a first embodiment of an exhaust system according to the invention.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of an exhaust system according to the invention.
  • the exhaust gas passes from the crimping engine 1 into a
  • Exhaust line 5 in which a first catalytic converter 2 and a second catalytic converter 6 are arranged.
  • a NOx accumulator 4 is arranged between the two catalysts 2, 6.
  • a cross-flow heat exchanger 3 is arranged in the exhaust line 5 between the first catalytic converter 2 and the NOx store 4.
  • the exothermic reaction taking place in the first catalytic converter 2 is supplied with energy in the exhaust gas stream, so that its temperature rises.
  • two operating temperatures of approximately 1,000 ° C. or more occur at the downstream outlet of the first catalytic converter. Since the maximum temperature of the exhaust gas fluid after the first catalytic converter 2 is approximately 800 ° C., a NOx accumulator 4 arranged downstream in the exhaust gas line 5 with an operating temperature range of approximately 150 ° C. to approximately 550 ° C. would become prematurely due to such a high temperature destroyed or malfunctioning with the result that the exhaust gas flow could not be freed from the environmentally harmful NOx.
  • the cross-flow heat exchanger 3 is provided between the first catalytic converter 2 and the NOx store 4, by means of which a load-dependent removal of the heat flow W symbolically represented by an arrow can be implemented, in particular when the internal combustion engine 1 is under high load.
  • a heat exchanger can also be located before the first catalytic converter 2, provided that this does not have any disadvantages for the cold start behavior.
  • a controlled removal of the heat stream W is preferably carried out, so that it is ensured that the temperature of the NOx store is in the desired range Area remains. Since, at correspondingly high operating temperatures, the first catalyst 2 already oxidizes the unburned hydrocarbons contained in the exhaust gas stream and the carbon monoxide contained therein with a relatively high percentage, there are generally no longer sufficient quantities of unburned hydrocarbons for reaction with the one in the NOx store 4 stored NOx.
  • a second catalytic converter 6 is also provided downstream of the NOx accumulator 4, which also introduces the additional catalytic converters unburned hydrocarbons oxidized and thus provides an essentially cleaned exhaust gas.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of an exhaust gas catalytic converter system according to the invention.
  • the exhaust gas stream is conducted from the internal combustion engine 1 into the exhaust pipe 5, in which two cross-flow heat exchangers 3, 8, a first catalytic converter 2 and a NOx accumulator 7 provided with a three-way catalytic converter coating are arranged.
  • a first cross-flow heat exchanger 3 is again arranged between the catalytic converter 2 and the NOx store 7. With this cross-flow heat exchanger 3 it is possible to remove a defined heat flow W2 from the exhaust gas flow in accordance with the respective operating load or the respective operating state of the internal combustion engine 1.
  • a further cross-flow heat exchanger 8 is provided between the internal combustion engine 1 and the catalytic converter 2, by means of which an additional heat flow W1 can be removed from the exhaust gas flow.
  • this leads to a decrease in the inlet temperature of the catalyst 2, which possibly also slows down the exothermic reaction taking place there.
  • its temperature at the outlet from the catalytic converter 2 is lower than in the case of the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the heat flow W2 to be dissipated in the cross-flow heat exchanger 3 is therefore lower than in the exemplary embodiment according to FIG Figure 1.
  • the heat exchangers 3, 8 serve to reduce the maximum temperature of the exhaust gas flow when entering the NOx store 7, in order to ensure that its predeterminable temperature range is maintained.
  • a combined use of a cross-flow heat exchanger and a tube bundle and / or finned heat exchanger in the exhaust line 5 is also conceivable, especially if you want to use the thermal energy taken from the exhaust gas stream in the vehicle for heating purposes or the like.
  • the NOx store 7 is an integral unit with a three-way catalyst coating Mistake. This three-way catalytic converter coating acts like a main catalytic converter 6 according to FIG. 1, but with the advantage that fewer separate parts of the exhaust gas cleaning system are required.
  • the exhaust line 5 can also contain an exhaust gas turbocharger 9 behind the internal combustion engine 1.
  • the exhaust gas drives this turbocharger 9 so that ambient air is compressed there and is guided to the internal combustion engine 1 by an arrow. Excess air is usually blown off, so that it can advantageously be used according to the invention, also indicated by an arrow, for forced cooling of the exhaust gas in the exhaust line 5, for example in cross-flow in the additional cross-flow heat exchanger 8.
  • a blower 10 can also be provided to generate a forced flow.
  • Both of the exemplary embodiments described above are used to clean an exhaust gas stream of an internal combustion engine 1.
  • a heat flow is removed from the exhaust gas stream in front of a NOx accumulator 4, 7 by means of at least one cross-flow heat exchanger 3, 8.
  • the at least one cross-flow heat exchanger 3, 8 is not in operation, especially during the cold start phase, so that the operating temperature of the NOx accumulator 4, 7 is reached quickly support in the amount of at least approx. 150 ° C.
  • the use of at least one cross-flow heat exchanger 3, 8 in the exhaust system of an internal combustion engine 1 thus serves for operational safety or also to increase the service life of the NOx accumulator 4, 7. Reliable cleaning of the exhaust gas stream is thus achieved over the entire load range of the internal combustion engine 1.
  • the cross-flow heat exchanger 3, 8 can be designed so that it dissipates little heat due to its design alone at low temperatures and a lot of heat at high temperatures.
  • funnel-shaped, possibly variable, guide plates can be provided on the inlet side for the cooling fluid of the cross-flow heat exchanger 3, 8.
  • the temperature range of the NOx store 4, 7 serves as the control variable, in which it not only reliably adsorbs NOx but also works without damage, ie it is not thermally overloaded.
  • the regulation of the amount of heat to be dissipated in the operating temperature range of the NOx accumulator 4, 7 from approx. 150 ° C. to approx. 550 ° C. can be regulated in a manner known per se by determining the respective operating temperature by means of corresponding thermocouples, not shown, on whose For example, the amount of cooling fluid by means of which the heat flow is removed is regulated. In any case, the Avoid exceeding the maximum temperature of 800 ° C by increasing the heat dissipation.
  • the internal combustion engine 1 is preferably operated at an air / fuel ratio of lambda ⁇ 1 during the cold start until the NOx store 4, 7 has reached its minimum operating temperature of approx. 150 ° C.
  • the internal combustion engine 1 By operating the internal combustion engine 1 in the rich, or at least in the stoichiometric operating range, there will be sufficient unburned hydrocarbons in the exhaust gas which serve to rapidly increase the operating temperature of the first catalytic converter 2 connected upstream of the NOx accumulator. Due to the rapid increase in the operating temperature of the first catalytic converter 2, the operating temperature of the NOx store 4, 7 of at least approximately 150 ° C. is reached relatively quickly.
  • the NOx store 4, 7 preferably stores NOx and oxidizes unburned hydrocarbons.
  • the NOx store 4, 7 can be regenerated by briefly adding hydrocarbons to the exhaust gas. This means that the stored NOx serves as a source of oxygen due to the oxidation of unburned hydrocarbons taking place in the NOx store and thus nitrogen, water and CO 2 escape from the NOx store 4, 7. After the NOx has been “expelled” from the NOx store 4, 7 in this way, the NOx store 4, 7 again has its original adsorption capacity for NOx supplied by the internal combustion engine 1 in the exhaust gas. This indicates an amount intended for regeneration When hydrocarbons also reach the NOx store 4, 7, it is expedient if the first catalytic converter 2 has only a low storage capacity for oxygen, so that the hydrocarbons are not already oxidized there and are therefore virtually wasted. Overall, the present invention permits simple and effective compliance with a predetermined temperature range of temperature-sensitive components in an exhaust gas system, such as that of a NOx accumulator 4, 7, while at the same time ensuring the quality of the exhaust gas cleaning under different operating conditions.

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Abstract

Es wird ein Abgassytem für eine Verbrennungskraftmaschine (1) eines Kraftfahrzeuges beschrieben, welches insbesondere für Diesel- oder Magermotoren einsetzbar ist, mit zumindest jeweils in einem Abgasstrang (5) angeordneten ersten Katalysator (2) und NOx-Speicher (7), wobei vor dem NOx-Speicher (7) zumindest ein Wärmeübertrager (3; 8) im Abgasstrang (5) angeordnet ist, welcher erfindungsgemäss als Kreuzstromwärmetauscher (3; 8) für ein im Kreuzstrom mit einem Kühlfluid wärmetauschendes Abgasfluid ausgebildet ist, so dass ein solcher Wärmestrom (W1, W2) abgeführt wird, dass eine maximale Temperatur des NOx-Speichers (7) nicht überschritten wird. Insgesamt erlaubt die vorliegende Erfindung eine einfache und effektive Einhaltung eines vorgegebenen Temperaturbereichs temperaturempfindlicher Komponenten in einem Abgassystem wie die eines NOx-Speichers (7), wobei zugleich die Qualität der Abgasreinigung unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen sichergestellt ist.

Description

Abgassystem für eine Nerbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgassystem für eine Nerbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, insbesondere für Diesel- oder Magermotoren, mit zumindest jeweils einem in einem Abgasstrang angeordneten ersten Katalysator und ΝOx-Speicher, welcher auch als ΝOx-Adsorber bezeichnet wird, wobei vor dem ΝOx-Speicher zumindest ein Wärmeübertrager im Abgasstrang angeordnet ist.
Ein zunehmendes Umweltbewußtsein und eine dieses Umweltbewußtsein reflektierende strenger werdende Abgasgesetzgebung erfordern eine noch stärkere Reduzierung von Abgaskomponenten, welche im Abgas einer Verbrennungskraftmaschine enthalten und als schädlich eingestuft sind. Üblicherweise wird in gegenwärtigen Kraftfahrzeugen ein Dreiwege-Katalysator eingesetzt, mittels welchem Kohlenmonoxid (CO), unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) und Stickstoffoxide (ΝOx) in unschädliche Bestandteile umgesetzt werden.
In der EP 0 298 240 Bl ist beschrieben, daß bei den bekannten Abgaskatalysatoranlagen über die Ermittlung des Restsauerstoffgehaltes im Abgas mittels einer Sauerstoff-Sonde, über die Ermittlung des Temperaturprofϊls am Katalysator und über die Ermittlung der bei der katalytischen Reaktion freiwerdenden Wärmemenge auf das Abgasverhalten der Verbrennungskraftmaschine geschlossen werden kann.
Beim Betrieb und vor allem während der Kaltstartphase fallen bei einer Verbrennungskraftmaschine Schadstoffe an. Daher ist es erforderlich, Katalysatoren im Abgasstrang einer Verbrennungskraftmaschine vorzusehen. Dies ist beispielsweise aus der EP 0 628 134 Bl bekannt. Des weiteren ist aus der EP 0 485 179 bekannt, Adsorber zur Speicherung von während der Kaltstartphase anfallenden unverbrannten Kohlenwasserstoffen zu verwenden, die bei betriebsbereitem nachgeschaltetem Katalysator wieder abgegeben werden.
Bei stationären Verbrennungskraftmaschinen gilt in Deutschland die sogenannte TA- Luft. Die Verringerung der Stickoxidemissionen aus dem Abgas von Verbrennungskraftmaschinen wird bei stationären Anlagen häufig mittels Harnstoff realisiert.
Bei Verbrennungskraftmaschinen für Kraftfahrzeuge ist dies zur Zeit nur schwer möglich, und zwar unter anderem wegen des dafür mitzuführenden Tanks und wegen dessen Gewichts. Insbesondere bei Nutzfahrzeugen ist es bekannt, eine Abgasrückführung mit rückgekühlten Abgasen durchzuführen. Auch ist es bekannt, durch Wassereinspritzung die NOx-Emissionen zu reduzieren. Des weiteren ist es bekannt, die NOx-Emissionen dadurch zu verringern, daß diese zunächst in einem NOx-Speicher zwischengespeichert werden, aus welchem diese dann durch gezielte Reaktionen mit unverbrannten Kohlenwasserstoffen zu Stickstoff reduziert werden, d.h. daß dadurch den NOx-Bestandteilen der Sauerstoff entzogen wird.
Der normale Betriebstemperaturbereich, innerhalb dessen derartige NOx-Speicher zuverlässig arbeiten, liegt gegenwärtig bei etwa 150 °C bis 550 °C, wobei eine Erhöhung der oberen Temperatur auf z.B. 700 °C durch neue Beschichtungen angestrebt wird. Oberhalb einer Maximaltemperatur, gegenwärtig von etwa 800 °C, werden NOx-Speicher geschädigt, so daß solche Temperaturen in jedem Falle zu vermieden sind.
Derartige NOx-Speicher sind im Abgassystem eines Kraftfahrzeuges in der Regel hinter einem ersten Katalysator angeordnet. Die im ersten Katalysator ablaufende Reaktion, insbesondere der Kohlenwasserstoffe mit Sauerstoff, ist exotherm, so daß bei der im Katalysator stattfindenden Reinigung des Abgases dem Abgas ein Wärmestrom zugeführt wird. Da der NOx-Speicher erst bei einer Temperatur von ca. 150 °C seine minimale Betriebstemperatur erreicht, ist es wünschenswert, vor allen Dingen im Hinblick auf das Kaltstartverhalten eines derartigen Abgasreinigungssystems, den NOx-Speicher so dicht wie möglich hinter dem ersten Katalysator anzuordnen.
Demgegenüber werden im Vollastbetrieb der Verbrennungskraftmaschine bei der im ersten Katalysator stattfindenden exothermen Reaktion Abgastemperaturen nach dem Katalysator erreicht, welche im Bereich von oder über 1.000 °C liegen können. Bei diesen Völlastbedingungen ist es daher wünschenswert, den NOx-Speicher möglichst weit hinter dem ersten Katalysator anzuordnen, um zu gewährleisten, daß die Temperatur des NOx-Speichers auch unter diesen Völlastbedingungen nicht über ca. 800 °C steigt.
Zur Lösung dieser sich widersprechenden Bedingungen ist aus der DE 197 46 658 AI (= WO 99/20876) bereits ein Verfahren und ein Abgassystem zur Regelung der Temperatur eines NOx-Speichers zum Reinigen eines Abgasstromes einer Verbrennungskraftmaschine bekannt, welches insbesondere für Diesel- oder Magermotoren einsetzbar ist und bei welchem aus dem Abgasstrom in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine vor dem in dem Abgasstrang vorgesehenen NOx-Speicher ein solcher Wärmestrom mittels eines Wärmeübertragers abgeführt wird, daß eine maximale Temperatur des NOx- Speichers nicht überschritten und insbesondere ein vorgebbarer Temperaturbereich eingehalten wird. Bevorzugt ist der Wärmeübertrager als Gegenstromwärmeübertrager ausgebildet, insbesondere als doppelwandiges Rohr, welches in seinem Inneren von Abgas und in der durch die Doppelwand gebildeten Hülle von einem Kühlfluid durchströmt ist (sog. Rohrbündel Wärmetauscher). Alternativ oder kumulativ ist der Wärmeübertrager ein als Rippenrohr ausgebildetes Stück des Abgasstranges, welches von einem Kühlfluid umströmt ist (sog. Rippen Wärmetauscher) .
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgassystem mit einer verbesserten, insbesondere höheren und kostengünstigeren, Kühlleistung anzugeben, um eine thermisch bedingte Schädigung eines im Abgassystem angeordneten NOx-Speichers, insbesondere eine frühzeitige Alterung der Beschichtung, zu vermeiden. Insbesondere soll das Temperaturfeld des NOx- Speichers von etwa 150 °C bis etwa 550 °C eingehalten werden können. Darüber hinaus soll bei Diesel- und Magermotoren im Abgas vorhandene Stoffe wie unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Stickoxide während aller Lastbedingungen der Verbrennungskraftmaschine möglichst weitgehend entfernt und eine rasche Betriebsbereitschaft nach dem Kaltstart gewährleistet sein.
Diese Aufgabe wird durch ein Abgassystem mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Abgassystem für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, insbesondere für Diesel- oder Magermotoren, mit zumindest jeweils einem in einem Abgasstrang angeordneten ersten Katalysator und NOx- Speicher, wobei vor dem NOx-Speicher zumindest ein Wärmeübertrager im Abgasstrang angeordnet ist, zeichnet sich dadurch aus, daß der Wärmeübertrager als ein wie beispielsweise in der DE 195 07 315 AI beschriebener Kreuzstromwärmetauscher für ein im Kreuzstrom mit einem Kühlfluid wärmetauschendes Abgasfluid ausgebildet ist, so daß in vorteilhafter Weise ein Wärmestrom, vorzugsweise in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine, abführbar und das Temperaturfeld des NOx- Speichers von 150 °C bis 550 °C einhaltbar ist.
Gegenüber den in der DE 197 46 658 AI (= WO 99/20876) vorgeschlagenen
Rohrbündel- und Rippenwärmetauschern zur Vermeidung einer thermisch bedingten
Schädigung des im Abgassystem angeordneten NOx-Speichers weisen vorliegend erfindungsgemäß verwendete Kreuzstromwärmetauscher für zwei im Kreuzstrom tauschende Fluide mit kreuzweise geschichteten Lagen strukturierter, insbesondere gewellter Bleche, die eine Vielzahl durchströmbarer Kanäle bilden und zwischen denen glatte Bleche angeordnet sind wenigsten die nachstehenden Vorteile eines hohen /\T, einer kleinen Masse, eines kleinen Λ , eines geringen Platzbedarfes und einer kleinen Wärmesenke auf.
Bevorzugt sind der NOx-Speicher zwischen dem ersten Katalysator und einem zweiten Katalysator und der Kreuzstromwärmetauscher vor dem ersten Katalysator oder zwischen dem ersten Katalysator und dem NOx-Speicher angeordnet. Somit wird aus dem Abgasstrom vor oder nach einem ersten Katalysator zumindest ein Teil der im Abgasstrom enthaltenen Wärmeenergie als Wärmestrom abgeführt. Der Anteil der Energie, welcher als Wärmestrom vor dem NOx-Speicher abgeführt wird, richtet sich dabei nach den Temperaturgrenzen von ca. 150 °C bis 550 °C der üblichen Funktion bzw. der maximalen Temperatur von 800 °C des NOx-Speichers. Insbesondere mittels des zwischen dem ersten Katalysator und dem NOx-Speicher angeordneten Kreuzstromwärmetauschers kann vermieden werden, daß der NOx- Speicher eine über die Grenztemperatur von ca. 800 °C hinausgehende thermische Belastung erfährt.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Abgasstrom zweistufig abgeführt. Das zweistufige Abführen des Wärmestromes kann dabei durch zwei unmittelbar hintereinander vor dem NOx-Speicher angeordnete Kreuzstromwärmetauscher oder durch jeweils einen Kreuzstromwärmetauscher vor dem ersten Katalysator und zwischen dem ersten Katalysator und dem NOx- Speicher erfolgen. Insbesondere bei Abführen eines Wärmestroms unmittelbar hinter der Verbrerinungskraftmaschine kann beispielsweise bei hoher Last der Verbrennungskraftmaschine die Austrittstemperatur des Abgases auch hinter dem ersten Katalysator, welcher vor dem NOx-Speicher angeordnet ist, zielgerichtet abgesenkt werden. Insgesamt kann in vorteilhafter Weise durch die Zweistufigkeit das Abführen eines Wärmestroms aus dem Abgas vor dem NOx-Speicher flexibler durchgeführt werden. Die Flexibilität ist etwas geringer, wenn lediglich ein Kreuzstromwärmetauscher vor dem NOx-Speicher zwischen der Verbrerinungskraftmaschine und dem ersten Katalysator angeordnet ist. In jedem Falle einer solchen Konfiguration kann die Temperatur des ersten Katalysators jedoch so reduziert werden, daß der NOx-Speicher thermisch nicht überlastet wird, d.h. seine Temperatur unterhalb von 800 °C gehalten wird. Dabei können jedoch unter Umständen, insbesondere bei höherer Last der Verbrermungskraftmaschine, nicht mehr alle unverbrannten Kohlenwasserstoffe ausreichend oxidiert werden, so daß es erforderlich sein kann, einen entsprechend wirksamen weiteren Dreiwege- Katalysator in Strömungsrichtung hinter dem NOx-Speicher vorzusehen. Sowohl der erste Katalysator als auch der zweite Katalysator können jeweils als Dreiwege- Katalysatoren ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, daß der NOx-Speicher und der zweite Katalysator in einer Einheit integriert sind. Dies läßt sich beispielsweise dadurch realisieren, daß der NOx-Speicher eine Dreiwege- Beschichtung aufweist. In einem solchen Fall adsorbiert der NOx-Speicher einerseits NOx und wirkt andererseits als Oxidationskatalysator, wobei adsorbiertes NOx direkt mit Kohlenwasserstoffen umgesetzt wird.
Vorzugsweise liegt der durch den Kreuzstromwärmetauscher abzuführende Wärmestrom im Bereich von etwa 5 kW bis etwa 50 kW.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die für eine Durchströmung des Abgasfluides vorgesehenen Kanäle des Kreuzstromwärmetauschers im wesentlichen in Strömungsrichtung des Abgases im Abgasstrang angeordnet.
Zur Verbesserung des Wärmeaustausches wird eine Schräganströmung des Abgases auf der Abgaseintrittsseite des Kreuzstromwärmetauschers vorgeschlagen, d.h. vorzugsweise sind die für eine Durchströmung des Abgasfluides vorgesehenen Kanäle des Kreuzstromwärmetauschers in einem Winkel zur Strömungsrichtung des Abgases, vorzugsweise unter einem Winkel von 45°, im Abgasstrang angeordnet.
Vorzugsweise ist das Kühlfluid Luft, welches unter Normalbedingungen des Verbrennungsmotors durch die dafür vorgesehenen Kanäle des
Kreuzstromwärmetauschers im wesentlichen zwangsfrei strömt. Luft als Kühlfluid weist beispielsweise gegenüber Wasser insbesondere den Vorteil auf, daß gegebenenfalls geringfügig austretendes Abgas herstellungsbedingter und/oder betriebsdauerbedingter Undichtigkeiten im Kreuzstromwärmetauscher in der Regel unkritisch sind.
Eine für Normalbedingungen ausreichende Wärmeabfuhr kann allein schon dadurch erreicht werden, wenn die für eine Durchströmung der Luft vorgesehenen Kanäle des Kreuzstromwärmetauschers im wesentlichen in Fahrtrichtung des
Kraftfahrzeuges im Abgasstrang angeordnet sind.
Jedoch wird insbesondere zur Erzielung einer möglichst homogenen Temperaturverteilung, also zur Vermeidung sogenannter „hot-spots" vorgeschlagen, daß die für eine Durchströmung der Luft vorgesehenen Kanäle des Kreuzstromwärmetauschers in einem Winkel zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges, vorzugsweise unter einem Winkel von 45°, im Abgasstrang angeordnet sind.
Für beide Fälle ist von Vorteil, den Kreuzstromwärmetauscher an einer Position mit maximalem Fahrtwind im Abgasstrang anzuordnen.
Für Voll- und Extremlastbedingungen (z.B. Bergfahrt mit Hänger) wird vorgeschlagen, daß Luft als Zwangsströmung durch die entsprechenden Kanäle des
Kreuzstromwärmetauscher strömt.
Zur Erzeugung der Zwangsströmung kann beispielsweise ein Gebläse vorgesehen sein, welches vorzugsweise ähnlich wie bei einem Kühlsystem für Verbrennungskraftmaschinen lastabhängig anspringt.
Bei einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Abgasturbolader wird im allgemeinen ohnehin überschüssige Luft aus dem Turbolader abgeblasen. Alternativ oder kumulativ kann daher diese Luft besonders vorteilhaft zur Zwangskühlung des Abgases im Abgasstrang eingesetzt werden.
Zur weiteren Verbesserung des Wärmetransportes zwischen den Kanälen wird vorgeschlagen, daß der Kreuzstromwärmetauscher eine Zelldichte von wenigstens 50 bis 200 cells per Square inch aufweist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert.
Es zeigen:
Fig.l ein erstes Ausführungsbeispiel eines Abgassystems gemäß der Erfindung; und
Fig.2 ein zweites Ausfuhrungsbeispiel eines Abgassystems gemäß der Erfindung.
In Figur 1 ist in prinzipieller Darstellung ein Abgassystem gemäß der Erfindung dargestellt. Von der Verbreimungskraftmaschine 1 gelangt das Abgas in einen
Abgasstrang 5, in welcher ein ersten Katalysator 2 und ein zweiter Katalysator 6 angeordnet sind. Zwischen beiden Katalysatoren 2, 6 ist ein NOx-Speicher 4 angeordnet. Zwischen dem ersten Katalysator 2 und dem NOx-Speicher 4 ist ein Kreuzstromwärmetauscher 3 im Abgasstrang 5 angeordnet. Bei dem von der Verbrennungskraftmaschine 1 über den Abgasstrang 5 zu dem ersten Katalysator 2 gelangenden Abgas findet, nachdem der erste Katalysator 2 seine Betriebstemperatur erreicht hat, was beispielsweise durch eine zusätzlich angebrachte (nicht dargestellte) Heizeinrichtung erfolgen kann, in einer exothermen Reaktion die Oxidation unverbrannter Kohlenwasserstoffe sowie von Kohlenmonoxid statt. Durch die in dem ersten Katalysator 2 ablaufende exotherme Reaktion wird dem Abgastrom Energie zugeführt, so daß dessen Temperatur ansteigt. Bei hoher Last der Verbrennungskraftmaschine treten am stromabwärtigen Ausgang des ersten Katalysators 2 Betriebstemperaturen von ca. 1.000 °C oder mehr auf. Da die maximale Temperatur des Abgasfluids nach dem ersten Katalysator 2 bei ca. 800 °C liegt, würde ein im Abgasstrang 5 nachgeordneter NOx-Speicher 4 mit einem Arbeitstemperaturbereich von ca. 150 °C bis ca. 550 °C durch eine derartig hohe Temperatur frühzeitig zerstört oder mangelhaft funktionieren mit der Folge, daß der Abgasstrom nicht von dem umweltschädlichen NOx befreit werden könnte. Aus diesem Grunde ist zwischen dem ersten Katalysator 2 und dem NOx-Speicher 4 der Kreuzstromwärmetauscher 3 vorgesehen, mittels welchem insbesondere bei hoher Last der Verbrennungskraftmaschine 1 eine lastabhängige Abfuhr des durch einen Pfeil symbolisch dargestellten Wärmestromes W realisierbar ist. Grundsätzlich kann ein Wärmeübertrager auch schon vor dem ersten Katalysator 2 liegen, sofern dies für das Kaltstartverhalten keine Nachteile bringt.
Je nach im ersten Katalysator 2 durch die exotherme Reaktion freigesetzter und im Abgasstrom enthaltener Wärmeenergie und damit je nach Temperatur des den ersten Katalysator 2 verlassenden Abgasstromes erfolgt vorzugsweise eine geregelte Abfuhr des Wärmestromes W, damit gewährleistet ist, daß die Temperatur des NOx- Speichers im gewünschten Bereich bleibt. Da bei entsprechend hohen Betriebstemperaturen der erste Katalysator 2 bereits mit einem relativ hohen Prozentsatz die im Abgasstrom enthaltenen unverbrannten Kohlenwasserstoffe sowie das darin enthaltene Kohlenmonoxid oxidiert, liegen in der Regel nicht mehr ausreichende Mengen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen vor zur Reaktion mit dem in dem NOx-Speicher 4 gespeicherten NOx. Daher ist es, und zwar je nach Betriebsbedingungen, erforderlich, in Intervallen zusätzlich unverbrannte Kohlenwasserstoffe in den Abgasstrang 5 vor dem NOx-Speicher 4 einzuspritzen. Um zu gewährleisten, daß bei allen Betriebsbedingungen eine möglichst vollständige Reinigung des Abgases erfolgt, ist hinter dem NOx-Speicher 4 noch ein zweiter Katalysator 6 vorgesehen, welcher auch die zusätzlich eingebrachten unverbrannten Kohlenwasserstoffe oxidiert und damit ein im wesentlichen gereinigtes Abgas liefert.
In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Abgaskatalysatoranlage gemäß der Erfindung dargestellt. Bei dieser Abgaskatalysatoranlage wird der Abgasstrom von der Verbrennungkraftmaschine 1 in die Abgasleitung 5 geleitet, in welcher zwei Kreuzstromwärmetauscher 3, 8, ein erster Katalysator 2 und ein mit einer Dreiwege- Katalysator-Beschichtung versehener NOx-Speicher 7 angeordnet sind. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 ist wiederum ein erster Kreuzstromwärmetauscher 3 zwischen dem Katalysator 2 und dem NOx-Speicher 7 angeordnet. Mit diesem Kreuzstromwärmetauscher 3 ist es möglich, entsprechend der jeweiligen Betriebslast bzw. dem jeweiligen Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 1 einen definierten Wärmestrom W2 aus dem Abgasstrom abzuführen. Zusätzlich ist zwischen der Verbrennungskraftmaschine 1 und dem Katalysator 2 ein weiterer Kreuzstromwärmetauscher 8 vorgesehen, mittels welchem ein zusätzlicher Wärmestrom Wl aus dem Abgasstrom abführbar ist. Das führt jedoch dazu, das die Eingangstemperatur des Katalysators 2 zurückgeht, wodurch ggf. auch die dort ablaufende exotherme Reaktion verlangsamt wird. Dadurch ist dessen Temperatur am Austritt aus dem Katalysator 2 geringer als im Fall des Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1. Bei einem Betriebsfall, bei welchem beide Kreuzstromwärmetauscher 3, 8 in Betrieb sind, ist daher der im Kreuzstromwärmetauscher 3 abzuführende Wärmestrom W2 geringer als bei dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß Figur 1. In jedem Fall dienen die Wärmetauscher 3, 8 der Reduzierung der maximalen Temperatur des Abgasstromes beim Eintritt in den NOx-Speicher 7, um zu gewährleisten, daß dessen vorgebbarer Temperaturbereich eingehalten wird. Natürlich ist auch eine kombinierte Verwendung eines Kreuzstromwärmetauschers und eines Rohrbündel- und/oder Rippenwärmetauschern im Abgasstrang 5 denkbar, insbesondere wenn man die aus dem Abgasstrom entnommene Wärmeenergie im Fahrzeug für Heizzwecke oder ähnliches einsetzten will. Da bei reduzierter exothermer Reaktion im Katalysator 2 unverbrannte Kohlenwasserstoffe unter Umständen nicht vollständig mit im NOx-Speicher 7 gespeichertem NOx reagieren und den NOx-Speicher 7 unverbrannt verlassen können, ist der NOx-Speicher 7 als eine integrale Einheit mit einer Dreiwege- Katalysator-Beschichtung versehen. Diese Dreiwege-Katalysator-Beschichtung wirkt wie ein Hauptkatalysator 6 gemäß Figur 1, jedoch mit dem Vorteil, daß weniger separate Teile der Abgasreinigungsanlage erforderlich sind.
Bei Vorsehen von zwei Kreuzstromwärmetauschern 3, 8 ist die Flexibilität bzgl. der Anpassung des abzuführenden Wärmestroms entsprechend des Betriebszustandes der Verbrennungskraftmaschine im Vergleich zu einem Ausführungsbeispiel mit nur einem Kreuzstromwärmetauscher 3 gemäß Figur 1 deutlich verbessert.
Wie in Fig. 2 angedeutet, kann der Abgasstrang 5 auch einen Abgasturbolader 9 hinter der Verbrennungskraftmaschine 1 enthalten. Das Abgas treibt diesen Turbolader 9 an, so daß dort Umgebungsluft komprimiert und durch einen Pfeil gekennzeichnet zur Verbrennungskraftmaschine 1 geführt wird. Überschüssige Luft wird dabei üblicherweise abgeblasen, so daß diese erfindungsgemäß vorteilhafterweise, ebenfalls durch einen Pfeil gekennzeichnet, zur Zwangskühlung des Abgases im Abgasstranges 5, beispielsweise im Kreuzstrom im zusätzlichen Kreuzstromwärmetauscher 8, genutzt werden kann. Alternativ oder kumulativ kann, wie gleichfalls in Figur 2 schematisch gezeigt, zur Erzeugung einer Zwangsströmung auch ein Gebläse 10 vorgesehen sein.
Beide zuvor beschriebene Ausführungsbeispiele dienen dem Reinigen eines Abgasstromes einer Verbrennungskraftmaschine 1. Dabei wird in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 1 aus dem Abgasstrom vor einem NOx-Speicher 4, 7 ein Wärmestrom mittels wenigstens einem Kreuzstromwärmetauscher 3, 8 abgeführt. Dabei ist der wenigstens eine Kreuzstromwärmetauscher 3, 8 vor allen Dingen während der Kaltstartphase nicht in Betrieb, um so ein rasches Erreichen der Betriebstemperatur des NOx-Speichers 4, 7 in Höhe von mindestens ca. 150 °C zu unterstützen. Je stärker bei ansteigender Last der Verbrennungskraftmaschine 1 die exotherme Reaktion des im Abgasstrang 5 angeordneten ersten Katalysators 2 wirksam wird, desto stärker wird die Kühlleistung des zum Abführen des Wärmestroms erforderlichen Kreuzstromwärmetauschers 3, 8 vor dem NOx-Speicher 4, 7, so daß zuverlässig während des gesamten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 1 gewährleistet wird, daß die Temperatur des NOx-Speichers 4, 7 insbesondere 800 °C nicht übersteigt und/oder sich in einem vorgebbaren Temperaturbereich befindet. Die Verwendung wenigstens eines Kreuzstromwärmetauschers 3, 8 im Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine 1 dient somit der Betriebssicherheit oder auch der Erhöhung der Lebensdauer des NOx-Speichers 4, 7. Damit wird über den gesamten Lastbereich der Verbrennungskraftmaschine 1 ein zuverlässiges Reinigen des Abgasstromes realisiert. Generell kann der Kreuzstromwärmetauscher 3, 8 so gestaltet sein, daß er allein aufgrund seiner Bauart bei niedrigen Temperaturen wenig Wärme abführt und bei hohen Temperaturen viel Wärme. Insbesondere können trichterförmige, gegebenenfalls variierbare, Leitbleche an der Einlaßseite für das Kühlfluid des Kreuzstromwämetauschers 3, 8 vorgesehen sein. Möglich ist aber auch, die Wärmeabfuhr durch zusätzliche Maßnahmen zu steuern oder zu regeln (z.B. eine im wesentlichen Wärmestrahlung basierende Wärmeabfuhr).
Beiden zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist zudem gemein, daß der
Wärmestrom vorzugsweise in Abhängigkeit von der Last der
Verbrennungskraftmaschine 1 geregelt abgeführt wird. Als Regelgröße dient dabei der Temperaturbereich des NOx-Speichers 4, 7, in welchem dieser nicht nur zuverlässig NOx adsorbiert sondern auch schadensfrei arbeitet, d.h. thermisch nicht überlastet wird. Die Regelung der abzuführenden Wärmemenge im Betriebstemperaturbereich des NOx-Speichers 4, 7 von ca. 150°C bis ca. 550°C kann dabei in an sich bekannter Weise durch Ermittlung der jeweiligen Betriebstemperatur mittels entsprechender, nicht dargestellter, Thermoelemente geregelt werden, auf deren Basis beispielsweise die Menge an Kühlfluid geregelt wird, mittels welchem der Wärmestrom abgeführt wird. In jedem Fall soll die Überschreirung der Maximaltemperatur von 800 °C durch Erhöhung der Wäπneabfuhr vermieden werden.
Unabhängig von der im späteren Betrieb erfolgenden Regelung der Temperatur des NOx-Speichers 4, 7, wird darüber hinaus vorzugsweise die Verbrennungskraftmaschine 1 beim Kaltstart so lange bei einem Luft-Kraftstoff- Verhältnis von Lamda < 1 betrieben, bis der NOx-Speicher 4, 7 seine minimale Betriebstemperatur von ca. 150 °C erreicht hat. Indem nämlich die Verbrennungskraftmaschine 1 im fetten, zumindest jedoch im stöchiometrischen Betriebsbereich betrieben wird, werden im Abgas ausreichend unverbrannte Kohlenwasserstoffe vorhanden sein, welche der raschen Erhöhung der Betriebstemperatur des dem NOx-Speicher vorgeschalteten ersten Katalysators 2 dienen. Durch das rasche Hochfahren der Betriebstemperatur des ersten Katalysators 2 wird wiederum die Betriebstemperatur des NOx-Speichers 4, 7 von zumindest ca. 150 oC relativ rasch erreicht. Vorzugsweise speichert der NOx-Speicher 4, 7 NOx und oxidiert unverbrannte Kohlenwasserstoffe.
Bei typischen Anwendungen ist der NOx-Speicher 4, 7 durch kurzzeitige Zugaben von Kohlenwasserstoffen in das Abgas regenerierbar. Das bedeutet, daß das gespeicherte NOx durch im NOx-Speicher stattfindende Oxidation unverbrannter Kohlenwasserstoffe als Sauerstofflieferant dient und somit aus dem NOx-Speicher 4, 7 Stickstoff, Wasser und CO2 austreten. Nachdem auf diese Weise das NOx aus dem NOx-Speicher 4, 7 „ausgetrieben" worden ist, weist der NOx-Speicher 4, 7 wieder seine ursprüngliche Adsorbtionskapazität für im Abgas von der Verbrennungskraftmaschine 1 zugeführtes NOx auf. Damit eine zur Regeneration vorgesehene Menge an Kohlenwasserstoffen auch den NOx-Speicher 4, 7 erreicht ist es günstig, wenn der erste Katalysator 2 nur eine geringe Speicherfähigkeit für Sauerstoff aufweist, damit nicht schon dort die Kohlenwasserstoffe oxidiert und damit quasi verschwendet werden. Insgesamt erlaubt die vorliegende Erfindung eine einfache und effektive Einhaltung eines vorgegebenen Temperaturbereichs temperaturempfindlicher Komponenten in einem Abgassystem wie die eines NOx-Speichers 4, 7, wobei zugleich die Qualität der Abgasreinigung unter unterschiedlichen Betreibsbedingungen sichergestellt ist.
Bezugszeichenliste
1 Verbrennungskraftmaschine
2 Erster Katalysator
3 Kreuzstromwärmetauscher
4 NOx-Speicher
5 Abgasstrang
6 Zweiter Katalysator
7 NOx-Speicher mit katalytisch aktiver Beschichtung
8 zusätzlicher Kreuzstromwärmetauscher
9 Abgasturbolader
10 Gebläse
W Wärmestrom
Wl erster Wärmestrom
W2 zweiter Wäremestrom

Claims

Patentansprüche
1. Abgassystem für eine Verbrennungskraftmaschine (1) eines Kraftfahrzeuges, insbesondere für Diesel- oder Magermotoren, mit zumindest jeweils einem in einem Abgasstrang (5) angeordneten ersten Katalysator (2) und NOx-Speicher (4; 7), wobei vor dem NOx-Speicher (4; 7) zumindest ein Wärmeübertrager (3; 8) im Abgasstrang (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (3; 8) 0 als Kreuzstromwärmetauscher (3; 8) für ein im Kreuzstrom mit einem Kühlfluid wärmetauschendes Abgasfluid ausgebildet ist.
2. Abgassystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der NOx- Speicher (4; 7) zwischen dem ersten Katalysator (2) und einem zweiten 5 Katalysator (6) und der Kreuzstromwärmetauscher (3) vor dem ersten
Katalysator (2) oder zwischen dem ersten Katalysator (2) und dem NOx- Speicher (4; 7) angeordnet ist.
3. Abgassystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher o Kreuzstromwärmetauscher (8) zwischen dem ersten Katalysator (2) und dem NOx-Speicher (4; 7) angeordnet ist.
4. Abgassystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzstromwärmetauscher (3; 8) eine Kühlleistung von etwa 5 kW 5 bis etwa 50 kW aufweist.
5. Abgassystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für eine Durchströmung des Abgasfluides vorgesehenen Kanäle des Kreuzstromwärmetauschers (3; 8) im wesentlichen in Strömungsrichtung 0 des Abgases im Abgasstrang (5) angeordnet sind.
6. Abgassystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für eine Durchströmung des Abgasfluides vorgesehenen Kanäle des Kreuzstromwärmetauschers (3; 8) in einem Winkel zur Strömungsrichtung des Abgases, vorzugsweise unter einem Winkel von 45°, im Abgasstrang (5) angeordnet sind.
7. Abgassystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlfluid Luft ist.
8. Abgassystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die für eine Durchströmung der Luft vorgesehenen Kanäle des
Kreuzstromwärmetauschers (3; 8) im wesentlichen in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges im Abgasstrang (8) angeordnet sind.
9. Abgassystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die für eine Durchströmung der Luft vorgesehenen Kanäle des
Kreuzstromwärmetauschers (3; 8) in einem Winkel zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges, vorzugsweise unter einem Winkel von 45°, im Abgasstrang (5) angeordnet sind.
10. Abgassystem nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kreuzstromwärmetauscher (3; 8) an einer Position mit maximalem
Fahrtwind im Abgasstrang (5) angeordnet ist.
11. Abgassystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Luft als Zwangsströmung durch den Kreuzstromwärmetauscher (3; 8) strömt.
12. Abgassystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Zwangsströmung ein Gebläse ( 10) vorgesehen ist.
13. Abgassystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß abgeblasene Luft eines der Verbrennungskraftmaschine (1) zugeordneten Abgasturboladers (9) durch den Kreuzstromwärmetauscher (3; 8) strömt.
: 14. Abgassystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzstromwärmetauscher (3; 8) eine Zelldichte von 50 bis 200 cells per square inch ausweist.
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