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DE4005189C2 - Abgasreinigungsvorrichtung für einen Dieselmotor - Google Patents

Abgasreinigungsvorrichtung für einen Dieselmotor

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DE4005189C2
DE4005189C2 DE4005189A DE4005189A DE4005189C2 DE 4005189 C2 DE4005189 C2 DE 4005189C2 DE 4005189 A DE4005189 A DE 4005189A DE 4005189 A DE4005189 A DE 4005189A DE 4005189 C2 DE4005189 C2 DE 4005189C2
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Germany
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exhaust gas
honeycomb
honeycomb element
cells
outer housing
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DE4005189A
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Hirotaka Kanazawa
Yoshitomi Fujimoto
Michio Suzuki
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Description

Die Erfindung betrifft eine katalytische Abgasreinigungs­ vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Abgasreinigungsvorrichtung ist aus der DE-OS 23 41 527 bekannt. Bei der bekannten Abgasreinigungs­ vorrichtung ist es nachteilig, daß das Wabenelement zum Zwe­ cke der Reinigung oder zum Auswechseln nicht ohne weiteres zugänglich ist, was speziell beim Einsatz dieser Abgasreini­ gungsvorrichtung in Verbindung mit einem Dieselmotor proble­ matisch sein kann, bei dem unter ungünstigen Bedingungen eine starke Rußbildung auftreten kann, die ein sofortiges Ausbren­ nen oder Auswechseln des Wabenelementes erforderlich macht.
Andere bekannte Abgasreinigungsvorrichtungen für Brennkraft­ maschinen, bei denen das Katalysatormaterial an der Ober­ fläche von Pellets vorgesehen ist, die in einem durchlässigen Käfig im Inneren eines geschlossenen Gehäuses angeordnet sind, gestatten ein relativ einfaches Entnehmen und Aufarbei­ ten bzw. Auswechseln des Katalysatormaterials; beim Einsatz derartiger katalytischer Abgasreinigungsvorrichtungen ent­ steht jedoch im Betrieb ein Abrieb an den Pellets und es er­ geben sich Probleme bei der Reinigung bzw. Regenerierung.
Bei einer weiteren bekannten katalytischen Abgasreinigungs­ vorrichtung wird das Katalysatormaterial ebenfalls von einer Wabenstruktur bzw. einem Wabenelement getragen (vgl. JP-OS 61-2 86 513). Das Wabenelement bzw. die Wabenstruktur besteht dabei aus einem porösen Keramikfilter und umfaßt mehrere Zellen, die sich in Längsrichtung des Waben­ elements erstrecken. Gemäß dem Stande der Technik ist dabei jeweils eines der einander gegenüberliegenden Enden jeder Zelle mittels eines Stopfens verschlossen. Bei montierter Katalysatoranordnung befinden sich einige geschlossene Enden weiter stromaufwärts und einige andere weiter stromabwärts. Folglich strömt das Abgas zunächst in Zellen, die am stromabwärts gelegenen Ende verschlossen sind, durchdringt dann die porösen Trennwände und fließt aus benachbarten Zellen ab, welche am stromabwärts gelegenen Ende offen sind. Auf diese Weise werden die porösen Zwischenwände allmählich mit (Ruß-)Partikeln im Abgasstrom verstopft. Das verstopfte Filter wird dann durch Abbrennen mit einem Brenner oder in einem elektrischen Ofen regeneriert.
Insgesamt ergeben sich bei den bekannten Abgasreinigungsvorrichtungen der vorstehend beschriebenen Art verschiedene Probleme. Im einzelnen sinkt bei den mit Pellets arbeitenden Katalysatoren die Reinigungswirkung mit zunehmender Betriebszeit, da sich an den Oberflächen der Pellets Partikel absetzen. Vorzugsweise wird mit einer großen Menge von Pellets gearbeitet; dies ist jedoch im Hinblick auf den begrenzten, an einem Kraftfahrzeug verfügbaren Raum schwierig. Außerdem können die abge­ schiedenen Partikel die Abgasreinigungsvorrichtung korro­ dieren. Schließlich gestaltet sich die Aufarbeitung der das Katalysatormaterial tragenden Pellets schwierig, da die Pellets durch eine Behandlung bei hoher Temperatur von beispielsweise 700°C regeneriert werden müssen und bei dieser Behandlung häufig Sintereffekte auftreten, die zu einer bleibenden Verschlechterung führen.
Bei Wabenelementen in Form keramischer Filter mit an ihrem einen Ende geschlossenen Kanälen, welche das Katalysatormaterial tragen, wird im Bereich des einlaß­ seitigen Endes der Filter häufig eine große Menge von Kohlenwasserstoffen - in Form von Rußpartikeln - abgeschieden und das Abbrennen der Rückstände in den porösen Zwischenwänden bereitet Probleme, so daß die Regenerierung dieses Filter- bzw. Katalysatortyps ebenfalls problematisch ist.
Ausgehend vom Stand der Technik und der vorstehend aufgezeigten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte katalytische Abgasreinigungs­ vorrichtung für einen Dieselmotor anzugeben, welche eine gute Reinigungswirkung besitzt und leicht gewartet werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Abgasreini­ gungsvorrichtung gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Abgasreinigungsvorrichtung strömt das Abgas vom Auslaßstutzen eines Dieselmotors in die Abgasreinigungsvorrichtung, wo das Abgas durch die einlaßseitige Prallplattenanordnung gestaut und gleich­ mäßig über die gesamte Stirnfläche des, das Katalysator­ material tragenden Wabenelements verteilt wird. Das Wabenelement besitzt dabei eine sogenannte staubfreie (dust-free) Struktur und umfaßt in seiner Längsrichtung verlaufende Zellen, die an beiden Enden offen sind. Folglich können im Abgas enthaltene Partikel die Zellen passieren und an den Innenwänden der Zellen entsteht ein geringerer Niederschlag. Für den Fall, daß eine große Menge von Partikeln an den Innenwänden der Zellen abgeschieden wurde, ist es außerdem möglich, das Wabenelement durch kurzfristiges Hindurchblasen von Druckluft und/oder Dampf zu reinigen, um die abge­ schiedenen Partikel zu entfernen und dadurch die Lebens­ dauer des den Katalysator tragenden Wabenelements zu verlängern. Weiterhin ist es möglich, das Wabenelement durch Abbrennen der abgeschiedenen Partikel bei relativ niedrigen Temperaturen zu regenerieren.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine grafische Darstellung der katalytischen Reinigungswirkung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in bezug auf Aldehyde;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung; und
Fig. 4 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der katalytischen Reinigungswirkung der Vorrichtung gemäß Fig. 3 bezogen auf im Abgas enthaltene Aldehyde.
Wie Fig. 1 zeigt, umfaßt die erfindungsgemäße Abgasreini­ gungsvorrichtung 100 ein äußeres Gehäuse 8 in Form eines Zylinderelementes sowie eine erste Endkappe 8a und eine zweite Endkappe 8b, wobei diese beiden Kappen an den gegenüberliegenden, stirnseitigen Enden des zylindrischen äußeren Gehäuses 8 befestigt sind. Zu beachten ist dabei, daß mindestens die erste Kappe 8a lösbar an dem zylin­ drischen Gehäuse 8 befestigt ist, beispielsweise mittels Schrauben oder dergleichen (nicht gezeigt). In der ersten Kappe 8a ist ein Gaseinlaß 8c ausgebildet, während in der zweiten Kappe 8b ein Gasauslaß 8d ausgebildet ist. Der Gaseinlaß 8c der Vorrichtung 100 ist im Betrieb mit dem Abgasstutzen (nicht gezeigt) eines Dieselmotors verbunden. Das Abgas strömt in die Vorrichtung 100 in Richtung des Pfeils E.
Eine erste Prallplatte 9 ist an der ersten Kappe 8a befestigt, während eine zweite Prallplatte 13 an der zweiten Kappe 8b befestigt ist. Ein mit einem Katalysa­ tormaterial versehenes Wabenelement 10, welches eine staubfreie Struktur besitzt und durchgehende, an beiden Enden offene Zellen aufweist, ist zwischen den beiden Prallplatten 9 und 13 in dem Gehäuse 8 angeordnet.
Die erste Prallplatte 9 ist eine flache Scheibe, die eine Querschnittsfläche besitzt, welche kleiner ist als die Querschnittsfläche des Wabenelements. In der Prallplatte 9 sind gleichmäßig verteilt mehrere Öffnungen 9a mit einem Durchmesser von 5 mm vorgesehen. Die erste Prallplatte 9 ist mittels eines ringförmigen Befestigungselementes 9b derart an der ersten Kappe 8a befestigt, daß sie mit dem Wabenelement 10 fluchtet. Das Abgas, welches von dem Dieselmotor durch den Abgasstutzen in die Vorrichtung 100 strömt, trifft folglich auf die erste Prallplatte 9 und strömt durch deren Öffnungen 9a. Hierdurch wird das Abgas gleichmäßig auf die gesamte Stirnfläche des Wabenelements 10 verteilt, wie dies in Fig. 1 durch die Strömungspfeile A und B angedeutet ist. Dabei bezeichnen die Pfeile B denjenigen Teil der Abgasströmung, welcher gegen den zentralen Bereich der Stirnfläche des mit dem Katalysa­ tormaterial versehenen Wabenelements 10 trifft. Die Pfeile A symbolisieren denjenigen Teil der Abgasströmung, welcher in Richtung auf den Umfangsbereich der Stirnfläche des Wabenelementes 10 fließt. Durch die Aufteilung der Strö­ mung an der ersten Prallplatte 9 wird eine gleichmäßige Abgasverteilung auf die gesamte angrenzende Stirnfläche des Wabenelements 10 erreicht. Im Vergleich dazu strömt bei einer konventionellen Abgasreinigungsvorrichtung, bei der die einander gegenüberliegenden Enden des äußeren Gehäuses konisch ausgebildet sind, der überwiegende Teil der Abgasströmung längs der Innenfläche des Konus in Richtung auf den Umfangsbereich der Stirnfläche des den Katalysator tragenden Wabenelements.
Das Wabenelement 10 besitzt eine staubfreie Struktur und umfaßt folglich mehrere Zellen 10a, die sich in Längs­ richtung des Wabenelements, insbesondere über die gesamte Länge desselben, erstrecken, wobei jede Zelle 10a an ihren beiden Enden offen ist. Die in dem Abgas enthaltenen Partikel können also die Zellen 10a passieren, was zu einer geringeren Partikelabscheidung an den Innenwänden der Zellen 10a führt. Typischerweise besteht das Waben­ element 10 aus einem porösen Dichroit (Cordierit) und besitzt 100 Zellen 10a/in2, d.h. etwa 15,5 Zellen/cm2. Die Oberflächen des Grundkörpers des Wabenelements sind dabei mit Platin beschichtet. Das Wabenelement 10 wird längs seines äußeren Umfangs von einer als Zwischenschicht dienenden Matte 11 umschlossen, die beispielsweise aus Siliziumoxid und Aluminiumoxid besteht und im Preßsitz in das zylindrische, äußere Gehäuse 8 eingesetzt ist. Das Gehäuse 8 wird folglich durch die Matte 11 im Abstand von dem das eigentliche Katalysatorelement bildende Waben­ element 10 gehalten, so daß die Einwirkung und die Korrosion aufgrund von Salzsäure und Sulfiden, die von dem Katalysator erzeugt werden, auf das Gehäuse 8 geringer ist. Das Wabenelement 10 ist im Gebrauch aufgrund der Wärmedehnung der Matte 11 sicher in dem Gehäuse 8 gehal­ tert, wobei die Matte 11 in axialer Richtung durch eine konische bzw. kegelstumpfförmige Halterung 12 gehal­ tert ist, die an dem Gehäuse 8 befestigt ist und sich in Richtung auf das auslaßseitige Ende des Gehäuses verjüngt.
Vorzugsweise besteht die Matte 11 aus keramischen Fasern (30 bis 70%), Vermiculit (30 bis 60%) und einem organischen Bindemittel (6 bis 17%) und wirkt als Wärmeisolator zum Isolieren der Wabenstruktur gegenüber dem äußeren Gehäuse. Dabei dient die Matte 11 der Halte­ rung der mindestens einen Wabenstruktur im Gehäuse sowie der Abdichtung eines Zwischenraumes zwischen der Waben­ struktur und dem Gehäuse, so daß unerwünschte, an der Wabenstruktur bzw. dem Katalysatormaterial vorbeiströmende Leckströme vermieden werden.
Die zweite Prallplatte 13 ist eine nicht-poröse, flache Scheibe mit einer Querschnittsfläche, die im wesentlichen gleich der Querschnittsfläche des verjüngten Endes der konischen Halterung 12 ist. Die zweite Prallplatte 13 ist an der zweiten Platte 8b mit Hilfe von vier stegförmigen Elementen 13a gehaltert, die dem konischen Ende der Halterung 12 im wesentlichen gegenüberliegen. Das Abgas wird also durch die zweite Prallplatte 13 gestaut und fließt durch einen schmalen Spalt zwischen der zweiten Prallplatte 13 und dem sich verjüngenden Ende der Halte­ rung 12 in Richtung auf den Gasauslaß 8d, wie dies durch Pfeile C angedeutet ist. Aufgrund des Vorhandenseins der zweiten Prallplatte 13 ergibt sich für das in das Waben­ element 10 einströmende Abgas ein Staueffekt, wodurch die Abgastemperatur in dem Wabenelement 10 ansteigt. Hierdurch ergibt sich eine stärkere Aktivierung des Katalysatormate­ rials, wodurch giftige Komponenten der Abgasströmung aufgrund der Reaktion mit dem Katalysatormaterial in unschädliche Komponenten umgewandelt werden.
Zum Regenerieren des mit dem Katalysatormaterial versehenen Wabenelements 10 kann zumindest die erste Kappe 8a von dem zylindrischen, äußeren Gehäuse 8 abgenommen werden, so daß es möglich ist, das Wabenelement 10 aus dem Gehäuse herauszunehmen. Anschließend kann das Wabenelement 10 innerhalb kurzer Zeit mit Preßluft oder Dampf gereinigt werden, um abgelagerte Partikel von den Innenflächen der einzelnen Zellen zu entfernen. Weiterhin ist es möglich, das Wabenelement 10 auf eine relativ niedrige Temperatur von 550 bis 600°C zu erhitzen, wobei die abgelagerten Partikel verbrennen und das Katalysatormaterial regene­ riert wird. Die Abgasreinigungsvorrichtung 100 gemäß der Erfindung wird durch Korrosion weniger beeinträchtigt, so daß die Dicke der Wandung des zylindrischen Gehäuses verringert und eine entsprechende Gewichtsersparnis erreicht werden kann.
Fig. 2 zeigt eine grafische Darstellung zur Erläuterung des Umfangs der Reinigung der Abgasströmung von Form­ aldehyd, d.h. einer typischen Abgaskomponente, im Verlauf eines Dauerversuchs mit der Vorrichtung 100 gemäß Fig. 1. Gemäß dem Beispiel waren pro Liter 2 g Platin als Katalysa­ tormaterial vorgesehen und die Massenströmungsdichte betrug bei 100°C 30 000.
Es wurden vier verschiedene Wabenelemente 100 hergestellt, wobei das erste Modell 400 Zellen 10a/in2 (ca. 62 Zel­ len/cm2) besaß. Beim zweiten Ausführungsbeispiel waren 200 Zellen 10a/in2 vorgesehen (ca. 31 Zellen/cm2), während beim dritten Ausführungsbeispiel 100 Zellen 10a/in2 (ca. 15,5 Zellen/cm2) vorgesehen waren und beim vierten Aus­ führungsbeispiel 30 Zellen 10a/in2 (ca. 4,65 Zellen/cm2). Bei den Dauerprüfungen wurde jeder dieser Katalysatorein­ sätze in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung 100 zur Abgasreinigung eines Dieselmotors eingesetzt, der mit einer Temperatur von 0°C gestartet wurde. Die einzelnen Messungen wurden jeweils während einer frühen Phase des Betriebes des Motors und nach einem Dauerbetrieb des Motors über 200 Stunden durchgeführt. Die Reinigungs­ wirkung bezüglich des Formaldehydanteils wurde nach dem DNPH-Verfahren (DNPH steht für 2-4-Dinitrophenylhydrazin) abgeschätzt, wobei ein DNPH-Reagenz verwendet wurde (Salz­ säurelösung mit 2 g DNPH pro Liter).
Wie aus Fig. 2 deutlich wird, ergibt sich während der Anfangsphase des Arbeitens des Dieselmotors bei allen Katalysatortypen für Formaldehyd eine hohe Reinigungs­ wirkung, da während dieser frühen Betriebsphase nur relativ wenig Rußpartikel auf den katalytisch aktiven Flächen des Wabenelements 10 abgeschieden sind. Die Reinigungswirkung für Formaldehyd ist am Ende des Dauertests bei jedem Katalysatortyp geringer, bleibt jedoch bei den Katalysatortypen mit größeren Zellen 10a, d.h. mit einer geringeren Anzahl von Zellen pro Flächen­ einheit vergleichsweise hoch. Dies liegt daran, daß bei mehr als 100 Zellen/in2 (ca. 15,5 Zellen/cm2) eine erhebliche Verrußung eintritt, wodurch die wirksame aktive Fläche verringert wird. Außerdem wird die geometrische Oberfläche kleiner, wenn die Zellen größer werden (die geometrische Oberfläche beträgt bei 30 Zellen/in2 (ca. 4,7 Zellen/cm2) die Hälfte der Fläche bei 100 Zellen/in2 (ca. 15,5 Zellen/cm2), während die Platinmenge pro Oberflächen­ einheit erhöht ist. Was dies anbelangt, so umfaßt das katalytische Wabenelement 10 vorzugsweise maximal etwa 100 Zellen/in2 (15,5 Zellen/cm2). Bei einem Benzinmotor kann das Wabenelement bzw. der Grundkörper des Katalysators dagegen auch teilweise geschlossene Zellen aufweisen, deren Größe so gewählt ist, daß sich mehr als 300 Zellen/in2 (ca. 46,5 Zellen/cm2) ergeben.
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels einer Abgasreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung. Entsprechende Teile sind bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Beim zweiten Ausführungs­ beispiel sind zwei als Träger für das Katalysatormaterial dienende Wabenelemente 14 und 15 mit axialem Abstand voneinander in das zylindrische Gehäuse 8 eingepaßt. Jedes der Wabenelemente 14 und 15 besitzt eine staubfreie Struktur, umfaßt also mehrere Zellen 14a bzw. 15a, die sich jeweils längs des betreffenden Wabenelements 14 bzw. 15 erstrecken, wobei die einander gegenüberliegenden Enden jeder der Zellen 14a, 15a nicht geschlossen sind. Dabei ist zu beachten, daß die Anzahl der Zellen 14a von der Anzahl der Zellen 15a verschieden ist. Im einzelnen sind bei dem stromaufwärts angeordneten Wabenelement 14 jeweils 100 Zellen 14a/in2 (15,5 Zellen/cm2) vorgesehen, während bei dem stromabwärts angeordneten Wabenelement 15 30 Zellen 15a/in2 (ca. 4,65 Zellen/cm2) vorgesehen sind.
Eine Prüfung der Abgasreinigungsvorrichtung 100 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde in ähnlicher Weise durchgeführt, wie dies oben beschrieben wurde, und die Ergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt. Gemäß Fig. 4 ist die Menge an katalytisch abgebautem Formaldehyd während der Anfangsphase des Betriebs des Dieselmotors bei den Wabenelementen mit größeren Zellen 14a und 15a relativ hoch und bleibt am Ende des Dauerversuchs auf einem relativ hohen Niveau. Es wird in Betracht gezogen, daß nach dem Dauertest in den Zellen des stromaufwärts gelegenen Wabenelements 14 in gewissem Umfang eine Abscheidung von Partikeln eintreten kann und daß die abgeschiedenen Partikel anwachsen können. Hierdurch werden die Zellen des stromabwärts gelegenen Wabenelements 15 in einem relativ sauberen Zustand gehalten, so daß die Umwandlung von Formaldehyd nicht absinkt und die Abgasvorrichtung 100 insgesamt eine hohe katalytische Reinigungswirkung beibehält.
Beim Ausführungsbeispiel bestehen die Wabenelemente 14 und 15 aus einem porösen Dichroit (Cordierit). Die Waben­ elemente 14 und 15 können jedoch auch aus anderen Wabenstrukturen hergestellt werden, wie z.B. Zeolit, Sepiolit, Siliziumoxid/Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Titanoxid und gewelltem Metall.
Wie oben erläutert, besitzt die das Katalysatormaterial tragende Wabenstruktur gemäß der Erfindung einen staub­ freien Aufbau und kann folglich leicht hergestellt und in ein äußeres Gehäuse eingesetzt werden. Die Wartung bzw. Reinigung kann leicht durch Waschen in Wasser und anschließendes Trocknen erfolgen, und es ist möglich, die Menge der an dem Wabenelement abgelagerten Partikel zu beobachten.

Claims (6)

1. Katalytische Abgasreinigungsvorrichtung für eine Brenn­ kraftmaschine mit einem äußeren Gehäuse, welches ein zy­ lindrisches Element umfaßt, welches an seinem einlaßseiti­ gen Ende durch einen ersten Endbereich verschlossen ist, der mit einem durchgehenden Gaseinlaß zur Verbindung mit dem Abgasstutzen der Brennkraftmaschine versehen ist, und welches an seinem auslaßseitigen Ende durch einen zweiten Endbereich verschlossen ist, der mit einer durchgehenden Gasauslaßöffnung versehen ist, mit einem ein Katalysator­ material tragenden Wabenelement, mit durchgehenden, an bei­ den Enden offenen Zellen im Inneren des äußeren Gehäuses und mit einer in dem äußeren Gehäuse zwischen dem Gaseinlaß und dem Wabenelement vorgesehenen Prallplattenanordnung, die eine flache Prallplatte umfaßt, die mit durchgehenden Öffnungen versehen ist, die mit Hilfe eines ringförmigen Befestigungselementes fluchtend zu dem Wabenelement am ein­ laßseitigen Endbereich des Gehäuses befestigt ist und eine Fläche aufweist, welche kleiner ist als die Stirnfläche des Wabenelements, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasreinigungsvorrichtung als Abgasreinigungsvorrichtung für einen Dieselmotor ausge­ bildet ist, bei der der erste und der zweite Endbereich des Gehäuses jeweils als eine Kappe (8a, 8b) ausgebildet sind, daß mindestens eine der Kappen (8a, 8b) lösbar mit einem zylindrischen Teil (8) des äußeren Gehäuses verbunden ist, daß das das Katalysatormaterial tragende Wabenelement (10; 14, 15) nach dem Entfernen der lösbar angebrachten Kappe (8a) aus dem zylindrischen Teil (8) des äußeren Gehäuses (8, 8a, 8b) herausnehmbar ist und daß an der auslaßsei­ tigen zweiten Kappe (8b) mittels Befestigungsstegen (13a) eine zweite, nicht-poröse Prallplatte (13) befestigt ist, welche der auslaßseitigen Stirnfläche des Wabenelements (10; 14, 15) gegenüberliegt.
2. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das, das Katalysatormaterial tragende Wabenelement (10; 14, 15) eine Wabenstruktur mit offenen Zellen (10a; 14a, 15a) aufweist, deren Größe so gewählt ist, daß sich 100 oder weniger Zellen/in2 (15,5 Zellen/cm2) ergeben.
3. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß angrenzend an die auslaßseitige Stirnfläche des Wabenelements eine kegelstumpfförmige Halterung (12) vorgesehen ist, deren verjüngtes Ende in geringem Abstand von der zweiten Prallplatte (13) angeordnet ist.
4. Abgasreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, das Katalysatormaterial tragende Wabenelemente (14, 15) in axialem Abstand voneinander in das äußere Gehäuse (8) eingepaßt sind und daß jedes der Wabenelemente eine staubfreie Struktur besitzt.
5. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei das Katalysatormaterial tragende Wabenelemente (14, 15) vorgesehen sind und daß die Anzahl der Zellen (14a) bei dem stromaufwärts gelegenen Wabenelement (14) größer ist als bei dem stromabwärts gelegenen Wabenelement (15).
6. Abgasreinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem bzw. jedem Wabenelement (10; 14, 15) und dem äußeren Gehäuse (8) eine wärmeisolierende Matte (11) angeordnet ist, welche überwiegend aus keramischem Fasermaterial besteht und gleichzeitig als Halterung für das mindestens eine Wabenelement und als Dichtung gegen Leckströme zwischen dem äußeren Gehäuse (8) und dem mindestens einen Wabenelement (10; 14, 15) dient.
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