WO2016205848A1 - Brennkraftmaschine mit einem abwärmerückgewinnungssystem - Google Patents

Brennkraftmaschine mit einem abwärmerückgewinnungssystem Download PDF

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    • F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine having at least one evaporation device and an expansion device having waste heat recovery system for recovering energy from waste heat from the exhaust system, wherein in the exhaust system at least one preferably designed as an SCR catalytic converter or catalytic converter exhaust aftertreatment device is arranged, wherein in the exhaust after-treatment device at least an evaporation device is arranged, wherein the expansion device is arranged in the region of the exhaust gas aftertreatment device.
  • Waste heat recovery systems or WHR systems for recovering energy from waste heat from the exhaust gas of an internal combustion engine, for example, operate according to the Organic Rankine cycle process (ORC-Organic Rankine Cycle).
  • ORC-Organic Rankine Cycle Organic Rankine cycle process
  • the waste heat is converted into mechanical energy by condensing a guided in a closed circuit working medium alternately at low pressure in a condensing device and evaporated at a higher pressure in a heated by the waste heat of the exhaust evaporation device.
  • the pressure is generated by the exhaust heat in the evaporator and degraded in an expander, such as a turbine, a screw expander or Hubkolbenexpander, with delivery of labor.
  • the required supply of the working medium to the evaporation device is provided by a feed pump through labor.
  • the waste heat recovery system may additionally comprise a regenerator formed by a heat exchanger between the evaporation device and the feed pump, which serves to preheat the working fluid after the feed pump.
  • An internal combustion engine with a working according to the ORC heat recovery system is known for example from WO 2014/083074 AI.
  • a drive device with a Auflassevorraum formed by an exhaust gas turbocharger for increasing the pressure and the mass flow of the combustion air of an internal combustion engine which has a steam generator for evaporating a fluid using the exhaust gas of the internal combustion engine extracted thermal energy.
  • the steam generator is connected to a steam storage.
  • the exhaust gas turbine of the exhaust gas turbocharger can be acted upon both with exhaust gas, as well as with steam from the steam accumulator.
  • the object of the invention is to avoid the mentioned disadvantage and to increase the efficiency of the waste heat recovery system.
  • the expansion device is arranged in the exhaust gas stream of the exhaust system, preferably in an exhaust pipe of the exhaust system, and at least partially flows around the exhaust gas.
  • the housing of the expansion device so to speak, the outer skin of the expansion device, flows around the hot exhaust gas.
  • Surrounded here means that an outer peripheral surface of the expansion device or a surrounding the expansion device and thermally connected with this housing part is wetted over a large area of the hot exhaust gas.
  • the expansion device is flowed around and heated by the hot exhaust gas, so that there is no heat loss of the working medium in the expansion device to the outer walls of the expansion device. In particular, therefore, no flash condensation occurs. This is ensured because the surface temperature of the expansion space of the expansion device due to the heat transfer is hotter than the working medium or above the saturation temperature of the working medium.
  • the expander is flowed around by the hot exhaust gas and heated with this.
  • the expansion device can be formed for example by a turbine, a screw expander or a Hubkolbenexpander.
  • the expansion device can be arranged downstream of the exhaust gas aftertreatment device.
  • the expansion device drives an output shaft which is drivingly connected to a work machine, for example a generator for converting the mechanical energy into electrical energy.
  • a work machine for example a generator for converting the mechanical energy into electrical energy.
  • the working machine outside the exhaust stream preferably outside the exhaust pipe of the exhaust system is arranged. As a result, the thermal load on the machine is kept as low as possible.
  • the evaporation device in the exhaust stream of the exhaust system preferably in an exhaust pipe of the exhaust system, is arranged and at least partially flows around the hot exhaust gas of the internal combustion engine.
  • the working medium in the evaporator is heated or vaporized in the exhaust stream downstream of the position of the expansion device, and thus flows around slightly cooler exhaust gas than the evaporator.
  • the evaporation device can be arranged upstream or downstream of the exhaust gas aftertreatment device.
  • the evaporation device is arranged downstream of the expansion device.
  • the exhaust gas aftertreatment device may be arranged between the vaporization device and the expansion device, wherein the vaporization device is preferably arranged upstream of the exhaust gas aftertreatment device.
  • the vaporization device is preferably arranged upstream of the exhaust gas aftertreatment device.
  • For protection against the corrosive exhaust gas evaporating device and / or expansion device may be surrounded by a protective housing.
  • the protective housing is formed by a in the exhaust stream, preferably arranged in the exhaust pipe, immersion sleeve, in which the expansion device or evaporation device is used with predominant surface contact. This allows easy maintenance. Due to the surface contact between the exhaust gas flow around the exhaust sleeve and the expander or the evaporator, a good heat transfer is possible without that the expander or the evaporator is directly exposed to the exhaust gas.
  • FIG. 2 show schematically arrangements of components of a waste heat recovery system of an internal combustion engine according to the invention in various embodiments, in which Fig. La a detail of a modified embodiment of Fig. 1 is shown.
  • the internal combustion engine has a waste heat recovery system 3, which operates, for example, according to the ORC cycle.
  • the waste heat of the exhaust gas is converted into mechanical energy by a run in a closed circuit working medium condensed alternately at low pressure in a condenser 4 and evaporated at a higher pressure in a heated by the waste heat of the exhaust evaporation device 5.
  • the pressure is generated by the exhaust heat in the evaporation device 5 and reduced in an expansion device 8, for example a turbine, a screw expander or a reciprocating expander, with delivery of labor.
  • the required supply of the working medium from the tank 19 to the evaporation device 5 is provided by a driven by a motor 6 feed pump 7 at the expense of labor.
  • a regenerator 9 formed by a heat exchanger can be provided for preheating the liquid working medium of the feed pump 7 upstream of the evaporation device 5.
  • the expansion device 8 is arranged via an output shaft 10 with an outside of the exhaust gas flow. Neten working machine 11, for example, with a generator 12 in drive connection, which is generated by the driven by the expansion device 8 generator 12 electrical energy.
  • Reference numeral 16 denotes lines for the working medium of the waste heat recovery system 3.
  • the reference numerals 17 and 18 denote power lines of the generator 12 and the motor 6 of the feed pump. 7
  • Both the evaporator 5 and the expansion device 8 are located in a region of the exhaust gas line 13 of the exhaust system 1 that has the exhaust gas aftertreatment device 2 and are surrounded by the hot exhaust gas of the internal combustion engine.
  • evaporator 5 and expansion device 8 are arranged downstream of the exhaust gas aftertreatment device 2, the expansion device 8 being arranged upstream of the vaporization device 5.
  • the evaporation device 5 can be bypassed on the exhaust gas side by a bypass line 14 whose flow is controlled by a control device 15.
  • FIG. 2 shows a variant embodiment in which the exhaust aftertreatment device 2 is arranged between the vaporization device 5 and the expansion device 8 of the waste heat recovery system 3 in the exhaust gas line 13 of the exhaust system 1 and connected to one another by lines 16.
  • the evaporation device 5 is located upstream, and the expansion device 8 is arranged downstream of the exhaust gas aftertreatment device 2.
  • Other parts of the waste heat recovery system 3 are not shown.
  • the expansion device 8 and / or the evaporation device 5 may be protected with a protective housing as protection against the corrosive gases. A separate thermal insulation is not required. Since the expansion device 8 is arranged in the hot exhaust gas flow, there are no insulation losses.
  • the protective housing may be formed by an immersion sleeve 20 arranged in the exhaust pipe into which the expansion device 8 or vaporization device 5 is inserted (FIG. 1 a).
  • the outer surface of the expansion device 8 and the evaporation device 5 and the inner surface of the example cylindrical immersion sleeve 20 are in surface contact, so that a good Heat transfer between the exhaust gas flow around the immersion sleeve 20 and the expansion device 8 and the evaporation device 5 is. This allows easy maintenance. Due to the surface contact between the exhaust gas flow around the immersion sleeve 20 and the expansion device 8 and the evaporation device 5, a good heat transfer is possible without the expansion device 8 and the evaporation device 5 is exposed directly to the exhaust gas.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem zumindest eine Verdampfungseinrichtung (5) und eine Expansionseinrichtung (8) aufweisenden Abwärmerückgewinnungssystem (3) zum Rückgewinnen von Energie aus Abwärme aus dem Abgassystem (1), wobei im Abgassystem (1) zumindest eine vorzugsweise als SCR-Katalysator oder Oxidationskatalysator ausgebildete Abgasnachbehandlungseinrichtung (2) angeordnet ist, wobei im Bereich der Abgasnachbehandlungseinrichtung (2) zumindest eine Verdampfungseinrichtung (5) angeordnet ist, wobei auch die Expansionseinrichtung (8) im Bereich der Abgasnachbehandlungseinrichtung (2) angeordnet ist. Um den Wirkungsgrad des Abwärmerückgewinnungssystems (3) zu verbessern, ist vorgesehen, dass die Expansionseinrichtung (8) im Abgasstrom des Abgassystems (1), vorzugsweise in einer Abgasleitung (13) des Abgassystems (1), angeordnet ist und vom Abgas zumindest teilweise umströmt wird.

Description

Brennkraftmaschine mit einem Abwärmerückgewinnungssystem
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem zumindest eine Verdampfungseinrichtung und eine Expansionseinrichtung aufweisenden Abwärmerückgewinnungssystem zum Rückgewinnen von Energie aus Abwärme aus dem Abgassystem, wobei im Abgassystem zumindest eine vorzugsweise als SCR-Ka- talysator oder Oxidationskatalysator ausgebildete Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet ist, wobei im Bereich der Abgasnachbehandlungseinrichtung zumindest eine Verdampfungseinrichtung angeordnet ist, wobei auch die Expansionseinrichtung im Bereich der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet ist.
Abwärmerückgewinnungssysteme bzw. WHR-Systeme (WHR-Waste Heat Recovery) zur Rückgewinnung von Energie aus Abwärme aus dem Abgas einer Brennkraftmaschine arbeiten beispielsweise nach dem Organic-Rankine-Kreis- prozess (ORC-Organic Rankine Cycle). Dabei wird die Abwärme in mechanische Energie umgewandelt, indem ein in einem geschlossenen Kreislauf geführtes Arbeitsmedium abwechselnd bei niedrigem Druck in einer Kondensationseinrichtung kondensiert und bei höherem Druck in einer durch die Abwärme des Abgases erhitzten Verdampfungseinrichtung verdampft. Der Druck wird durch die Abgaswärme in der Verdampfungseinrichtung erzeugt und in einer Expansionseinrichtung, beispielsweise einer Turbine, einem Schraubenexpander oder Hubkolbenexpander, unter Abgabe von Arbeit abgebaut. Die benötigte Zufuhr des Arbeitsmediums zur Verdampfungseinrichtung wird von einer Speisepumpe durch Aufwand von Arbeit erbracht. Das Abwärmerückgewinnungssystem kann dabei zusätzlich noch einen durch einen Wärmetauscher gebildeten Regenerator zwischen der Verdampfungseinrichtung und der Speisepumpe aufweisen, welcher dazu dient, das Arbeitsmedium nach der Speisepumpe vorzuwärmen. Eine Brennkraftmaschine mit einem nach dem ORC arbeitenden Wärmerückgewinnungssystem ist beispielsweise aus der WO 2014/083074 AI bekannt.
Es ist bekannt die Verdampfungseinrichtung eines Abwärmerückgewinnungssystems zum Rückgewinnen von Energie aus Abwärme aus einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine im Bereich einer Abgasnachbehandlungseinrichtung anzuordnen. Derartige Anordnungen werden beispielsweise in den Dokumenten EP 1 455 074 AI, EP 1 361 346 AI, EP 1 249 584 AI oder WO 2012/021539 AI offenbart.
Dabei kann es bei ungünstigen Rahmenbedingungen zu sogenannter Blitzkondensation (= Filmkondensation des Arbeitsmediums an den Innenwänden der Ex- pansionseinrichtung beim Befüllen des Expansionsraumes) und Eisbildung im Bereich der Expansionseinrichtung kommen, was den Wirkungsgrad des Abwärmerückgewinnungssystems nachteilig beeinflusst.
Aus der DE 10 2009 045 380 AI ist eine Antriebseinrichtung mit einer durch einen Abgasturbolader gebildeten Auflasevorrichtung zur Erhöhung des Drucks und des Massenstroms der Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine bekannt, welche einen Dampferzeuger zur Verdampfung eines Fluids unter Verwendung von dem Abgas der Brennkraftmaschine entnommener thermischer Energie aufweist. Der Dampferzeuger ist an einen Dampfspeicher angeschlossen. Die Abgasturbine des Abgasturboladers ist sowohl mit Abgas, als auch mit Dampf aus dem Dampfspeicher beaufschlagbar.
Die DE 10 2009 042 584 AI beschreibt ein System zur Nutzung von Abwärme eines Verbrennungsmotors mittels eines Clausius-Rankine-Kreisprozesses, wobei eine Expansionsmaschine nahe einer Abgasleitung des Abgassystems des Verbrennungsmotors angeordnet ist. Um Schäden am Wärmeüberträger zu vermeiden, weist dieser ein Ausdehnvolumen auf.
Weder bei der DE 10 2009 045 380 AI, noch bei der DE 10 2009 042 584 AI werden Expansionseinrichtung vom heißen Abgas umströmt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteil zu vermeiden und den Wirkungsgrad des Abwärmerückgewinnungssystems zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Expansionseinrichtung im Abgasstrom des Abgassystems, vorzugsweise in einer Abgasleitung des Abgassystems, angeordnet ist und vom Abgas zumindest teilweise umströmt wird.
Dabei wird das Gehäuse der Expansionseinrichtung, also quasi die Außenhaut der Expansionseinrichtung, vom heißen Abgas umströmt. Umströmt bedeutet hier, dass eine Außenumfangsfläche der Expansionseinrichtung oder eines die Expansionseinrichtung umgebenden und mit dieser thermisch verbundenen Gehäuseteils großflächig vom heißen Abgas benetzt wird.
Die Expansionseinrichtung wird vom heißen Abgas umströmt und mit diesem geheizt, sodass es keine Wärmeverluste des Arbeitsmediums in der Expansionseinrichtung an die Außenwände der Expansionseinrichtung gibt. Insbesondere erfolgt somit keine Blitzkondensation. Dies ist gewährleistet, da die Oberflächentemperatur des Expansionsraums der Expansionseinrichtung durch die Wärmeübertragung heißer ist als das Arbeitsmedium bzw. über der Sättigungstemperatur des Arbeitsmediums liegt. Der Expander wird vom heißen Abgas umströmt und mit diesem geheizt.
Durch die Umströmung wird das Gehäuse der Expansionseinrichtung über eine sehr große Umfangsfläche vom heißen Abgas benetzt und die Abgaswärme in das Gehäuse der Expansionseinrichtung geleitet, ohne dass eine Vermischung des Arbeitsmediums mit dem Abgas erfolgt.
Die Expansionseinrichtung kann beispielsweise durch eine Turbine, einen Schraubenexpander oder einen Hubkolbenexpander gebildet sein.
Um die Temperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung nicht nachteilig zu beeinflussen kann die Expansionseinrichtung stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet sein.
Die Expansionseinrichtung treibt eine Abtriebswelle an, welche mit einer Arbeitsmaschine, beispielsweise einem Generator zur Umwandlung der mechanischen Energie in elektrische Energie, antriebsverbunden ist. Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass die Arbeitsmaschine außerhalb des Abgasstroms, vorzugsweise außerhalb der Abgasleitung des Abgassystems angeordnet ist. Dadurch wird die thermische Belastung der Arbeitsmaschine möglichst gering gehalten.
Zur bestmöglichen Nutzung der Abwärme des Abgases ist es vorteilhaft, wenn auch die Verdampfungseinrichtung im Abgasstrom des Abgassystems, vorzugsweise in einer Abgasleitung des Abgassystems, angeordnet ist und vom heißen Abgas der Brennkraftmaschine zumindest teilweise umströmt wird. In der bevorzugten Ausführungsform wird das Arbeitsmedium in der Verdampfungseinrichtung im Abgasstrom stromabwärts der Position der Expansionseinrichtung erhitzt bzw. verdampft und somit mit leicht kühleren Abgas als die Verdampfungseinrichtung umströmt.
Die Verdampfungseinrichtung kann dabei stromaufwärts oder stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet sein. In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Verdampfungseinrichtung stromabwärts der Expansionseinrichtung angeordnet. Dadurch, dass die Expansionseinrichtung auf eine Temperatur erhitzt wird, welche höher ist als die Temperatur in der Verdampfungseinrichtung, kann das Auftreten von Blitzkondensation in der Expansionseinrichtung zuverlässig ausgeschlossen werden.
Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung zwischen Verdampfungseinrichtung und Expansionseinrichtung angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Verdampfungseinrichtung stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung angeordnet ist. Zum Schutz gegen das korrosiv wirkende Abgas können Verdampfungseinrichtung und/oder Expansionseinrichtung von einem Schutzgehäuse umgeben sein.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Schutzgehäuse durch eine im Abgasstrom, vorzugsweise in der Abgasleitung angeordnete, Tauchhülse gebildet ist, in welche die Expansionseinrichtung bzw. Verdampfungseinrichtung mit überwiegendem Flächenkontakt eingesetzt ist. Dies ermöglicht eine einfache Wartung. Durch den Flächenkontakt zwischen der vom Abgas umströmten Tauchhülse und dem Expander bzw. dem Verdampfer wird ein guter Wärmeübergang ermöglicht, ohne dass das der Expander bzw. der Verdampfer direkt dem Abgas ausgesetzt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der nicht einschränkenden Figuren näher erläutert.
Die Fig. 1, Fig. la und Fig. 2 zeigen schematisch Anordnungen von Komponenten eines Abwärmerückgewinnungssystems einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in verschiedenen Ausführungsvarianten, wobei in Fig. la ein Detail einer modifizierten Ausführung der Fig. 1 dargestellt ist.
In den Ausführungsvarianten sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In den Figuren ist jeweils ein Teil eines Abgassystem 1 mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung 2, beispielsweise einem SCR-Katalysator (SCR=Selective Catalytic Reduction) oder einem Oxidationskatalysator, dargestellt. Zur Rückgewinnung von Energie aus Abwärme aus dem Abgas weist die Brennkraftmaschine ein Abwärmerückgewinnungssystem 3 auf, welches beispielsweise nach dem ORC -Kreisprozess arbeitet. Dabei wird die Abwärme des Abgases in mechanische Energie umgewandelt, indem ein in einem geschlossenen Kreislauf geführtes Arbeitsmedium abwechselnd bei niedrigem Druck in einer Kondensationseinrichtung 4 kondensiert und bei höherem Druck in einer durch die Abwärme des Abgases erhitzten Verdampfungseinrichtung 5 verdampft. Der Druck wird durch die Abgaswärme in der Verdampfungseinrichtung 5 erzeugt und in einer Expansionseinrichtung 8, beispielsweise einer Turbine, einem Schraubenexpander oder einem Hubkolbenexpander, unter Abgabe von Arbeit abgebaut. Die benötigte Zufuhr des Arbeitsmediums vom Tank 19 zur Verdampfungseinrichtung 5 wird von einer durch einen Motor 6 angetriebenen Speisepumpe 7 unter Aufwand von Arbeit erbracht. Zur Vorwärmung des flüssigen Arbeitsmediums der Speisepumpe 7 stromaufwärts der Verdampfungseinrichtung 5 kann ein durch einen Wärmetauscher gebildeter Regenerator 9 vorgesehen sein. Die Expansionseinrichtung 8 steht über eine Abtriebswelle 10 mit einer außerhalb des Abgasstroms angeord- neten Arbeitsmaschine 11, beispielsweise mit einem Generator 12 in Antriebsverbindung, wobei durch den von der Expansionseinrichtung 8 angetriebenen Generator 12 elektrische Energie erzeugt wird. Mit Bezugszeichen 16 sind Leitungen für das Arbeitsmedium des Abwärmerückgewinnungssystems 3 bezeichnet. Die Bezugszeichen 17 und 18 bezeichnen Stromleitungen des Generators 12 bzw. des Motors 6 der Speisepumpe 7.
Sowohl der Verdampfer 5, als auch die Expansionseinrichtung 8 befinden sich in einem die Abgasnachbehandlungseinrichtung 2 aufweisenden Bereich der Abgas- leitung 13 des Abgassystems 1 und werden vom heißen Abgas der Brennkraftmaschine umströmt.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante sind Verdampfer 5 und Expansionseinrichtung 8 stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung 2 angeordnet, wobei die Expansionseinrichtung 8 stromaufwärts der Verdampfungseinrichtung 5 angeordnet ist. Die Verdampfungseinrichtung 5 kann abgasseitig durch eine Bypassleitung 14 umgangen werden, deren Durchfluss durch eine Steuerungseinrichtung 15 gesteuert wird. Dadurch, dass die Expansionseinrichtung 8 auf eine Temperatur erhitzt wird, welche höher ist als die Temperatur des Arbeitsmediums in der Verdampfungseinrichtung 5, kann das Auftreten von Blitzkondensation in der Expansionseinrichtung zuverlässig ausgeschlossen werden.
Fig. 2 zeigt dagegen eine Ausführungsvariante, bei der der die Abgasnachbehandlungseinrichtung 2 zwischen der Verdampfungseinrichtung 5 und der Expansionseinrichtung 8 des Abwärmerückgewinnungssystems 3 in der Abgasleitung 13 des Abgassystems 1 angeordnet und mit Leitungen 16 miteinander verbunden sind. Beispielsweise ist die Verdampfungseinrichtung 5 stromaufwärts, und die Expansionseinrichtung 8 stromabwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung 2 angeordnet. Weitere Teile des Abwärmerückgewinnungssystems 3 sind nicht dargestellt.
Eventuell können die Expansionseinrichtung 8 und/oder die Verdampfungseinrichtung 5 mit einem Schutzgehäuse als Schutz gegen die korrosiven Abgase geschützt sein. Eine separate thermische Isolierung ist nicht erforderlich. Da die Expansionseinrichtung 8 im heißen Abgasstrom angeordnet ist, fallen keine Isolationsverluste an.
Das Schutzgehäuse kann durch eine in der Abgasleitung angeordnete Tauchhülse 20 gebildet sein, in welche die Expansionseinrichtung 8 bzw. Verdampfungseinrichtung 5 eingesetzt ist (Fig. la). Die Außenfläche der Expansionseinrichtung 8 bzw. der Verdampfungseinrichtung 5 und die Innenfläche der beispielsweise zylindrischen Tauchhülse 20 stehen dabei im Flächenkontakt, sodass ein guter Wärmeübergang zwischen der von Abgas umströmten Tauchhülse 20 und der Expansionseinrichtung 8 bzw. der Verdampfungseinrichtung 5 besteht. Dies ermöglicht eine einfache Wartung. Durch den Flächenkontakt zwischen der vom Abgas umströmten Tauchhülse 20 und der Expansionseinrichtung 8 bzw. der Verdampfungseinrichtung 5 wird ein guter Wärmeübergang ermöglicht, ohne dass die Expansionseinrichtung 8 bzw. die Verdampfungseinrichtung 5 direkt dem Abgas ausgesetzt ist.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Brennkraftmaschine mit einem zumindest eine Verdampfungseinrichtung (5) und eine Expansionseinrichtung (8) aufweisenden Abwärmerückgewin¬ nungssystem (3) zum Rückgewinnen von Energie aus Abwärme aus dem Abgassystem (1), wobei im Abgassystem (1) zumindest eine vorzugsweise als SCR-Katalysator oder Oxidationskatalysator ausgebildete Abgasnachbe¬ handlungseinrichtung (2) angeordnet ist, wobei im Bereich der Abgasnach¬ behandlungseinrichtung (2) zumindest eine Verdampfungseinrichtung (5) angeordnet ist, wobei auch die Expansionseinrichtung (8) im Bereich der Abgasnachbehandlungseinrichtung (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionseinrichtung (8) im Abgasstrom des Abgas¬ systems (1), vorzugsweise in einer Abgasleitung (13) des Abgassystems (1), angeordnet ist und vom Abgas zumindest teilweise umströmt wird .
2. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1, wobei die Expansionsein¬ richtung (8) über eine Abtriebswelle (10) mit einer Arbeitsmaschine (11), vorzugsweise einem Generator (12), antriebsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsmaschine (11) außerhalb des Abgasstroms, vorzugsweise außerhalb der Abgasleitung (13) des Abgassystems (1) ange¬ ordnet ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungseinrichtung (5) im Abgasstrom des Abgassystems (1), vorzugsweise in einer Abgasleitung (13) des Abgassystems (1), ange¬ ordnet ist und vom Abgas zumindest teilweise umströmt wird.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungseinrichtung (5) stromabwärts der Abgas¬ nachbehandlungseinrichtung (2) angeordnet ist.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasnachbehandlungseinrichtung (2) zwischen Ver¬ dampfungseinrichtung (5) und Expansionseinrichtung (8) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Verdampfungseinrichtung (5) stromaufwärts der Abgasnachbehandlungseinrichtung (2) angeordnet ist.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungseinrichtung (5) im Eintrittsbereich der Abgasnachbehand¬ lungseinrichtung (2) angeordnet ist.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionseinrichtung (8) stromaufwärts der Verdampf¬ ungseinrichtung (5) im Abgasstrom angeordnet ist.
8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionseinrichtung (8) stromabwärts der Abgas¬ nachbehandlungseinrichtung (2) im Abgasstrom angeordnet ist.
9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungseinrichtung (5) und/oder die Expansions¬ einrichtung (8) von einem Schutzgehäuse umgeben ist.
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse durch eine im Abgasstrom, vorzugsweise in der Abgaslei- tung (13) angeordnete, Tauchhülse (20) gebildet ist, in welche Verdampf¬ ungseinrichtung (5) bzw. die Expansionseinrichtung (8) mit überwiegendem Flächenkontakt eingesetzt ist.
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