CZ20374U1 - Zařízení k odebírání vzorků výfukových emisí ze spalovacích motorů, zvláště spalovacích motorů mobilních prostředků - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení k odebírání vzorků výfukových emisí ze spalovacích motorů, zvláště spalovacích motorů mobilních prostředků, které obsahuje odběrovou sondu.

Dosavadní stav techniky

Emise vozidlových spalovacích motorů se vyznačují tím, že jejich složeni i hmotnostní průtok se v závislosti na provozních podmínkách mění, a to v rozsahu až několika řádů. Tyto změny jsou v porovnání s ostatními zdroji emisí vysoce dynamické. Například při rozjezdu těžkého nákladního automobilu se během několika sekund mění několikrát zatížení mezi nulovým a plným, přičemž se současně výrazně mění otáčky motoru.

Při zjišťování emisí se okamžitý hmotnostní tok dané látky počítá ze součinu její okamžité koncentrace, okamžitého průtoku výfukových plynů a určité konstanty. Koncentraci dané látky však lze jen velmi těžko sledovat s časovým odstupem například jedné sekundy. Pro některá měření je navíc třeba nashromáždit dostatečné množství měřené látky. V takových případech je třeba po stanovenou dobu odebírat a shromažďovat vzorek výfukových plynů, a to tak, že velikost odebíraného vzorkuje v každém okamžiku přímo úměrná okamžitému průtoku výfukových plynů.

Takové měření lze úspěšně provádět v laboratorních podmínkách. Celkový okamžitý tok výfukových plynů se doplní, tedy zředí, vždy takovým množstvím vzduchu, aby byl celkový tok všech vzorků takto zředěných plynů konstantní. Alternativně lze ředit jen vyjmutou poměrnou část celkového toku výfukových plynů.

Zařízení, na kterých tato měření provádějí, jsou však rozměrná. Proto se tento způsob dá jen s obtížemi využít k měření emisí během reálného provozu na silnici a zůstává proto vyhrazen pro laboratorní využití,

Dále se používá způsob zjišťování emisí, při kterém je celkový průtok výfukových plynů monitorován, a odběr je řízen tak, aby průtok odebíraného vzorku byl úměrný celkovému toku. Protože průtok surových výfukových plynů se reguluje velmi obtížně, přivede se obvykle odebíraný vzorek do slučovacího (ředicího) 5 prostoru. Do něj se dále přivádí také regulované množství ředicího vzduchu. Odtud je odebíráno regulované množství zředěného vzorku, které je větší, než regu30 lované množství ředicího vzduchu, Přitom rozdíl odebíraného regulovaného množství zředěného vzorku a regulovaného množství ředicího vzduchu je roven žádanému průtoku odebíraného vzorku.

Je zřejmé, Že tok surových výfukových plynů o teplotě až 1000 °C, který obsahuje saze, jiné částice a agresivní látky, lze regulovat velmi obtížně. Naproti tomu tok zředěného vzorku, který je relativně studený a z kterého jsou odfiltrovány pevné částice a další nežádoucí složky, lze regulovat mnohem snadněji. Vzhledem k tomu, že ředicí poměr činí v tomto případě několik desítek objemů ředicího vzduchu k jednomu objemu výfukových plynů, jedná se o nepřímé měření průtoku, při kterém se reguluje poměrně malý rozdíl dvou řádově větších toků.

Dosavadní stav techniky neuvádí řešení, při kterém by se výfukové emise spalovacích motorů vozidel zjišťovaly na palubě vozidla při jeho provozu na zkušební dráze, nebo ještě lépe, při normálním provozu vozidla.

Cílem technického řešení je navrhnout zařízení ke vzorkování výfukových emisí ze spalovacích motorů, zvláště spalovacích motorů mobilních prostředků, na palubě vozidla při jízdě po zkušebním polygonu, nebo v normálním provozu vozidla.

-1 CZ 20374 Ul

Podstata technického řešení

Cíle technického řešení je dosaženo zařízením k odebírání vzorků výfukových emisí ze spalovacích motorů, jehož podstatou je to, že výstup odběrové sondy je potrubím spojen s alespoň jedním zařízením pro zachycování měřené látky, jehož výstup je veden na vstup regulátoru průtoku, který je spřažen s řídicí jednotkou, jejíž další vstup je připojen k signálu informujícímu o hodnotě celkového průtoku výfukových plynů.

Zařízení tak může být montováno do vozidla s výstupními a řídicími členy na palubě vozidla.

Použití odběrové sondy lze uspořádat tak, že výsledky nejsou zkreslovány průměrem výfukového potrubí, neboť k odběru není třeba laminámího proudění výfukových plynů a tudíž není nutné, aby přímá část výstupního potrubí za sondou byla příliš dlouhá.

Výhodné je také, když je výstupní potrubí odběrové sondy a/nebo zařízení pro zachycování měřené látky opatřeno topným prostředkem. Výstupní potrubí může být s výhodou vytápěno na konstantní teplotu, což především příznivě ovlivňuje objektivní porovnatelnost naměřených výsledků.

is Ve výstupu zařízení pro zachycování měřené látky je uspořádán odlučovač částic a nežádoucích látek, které jsou tak připraveny pro vyhodnocení emisí.

Regulátorem průtoku je uzavírací ventil spřažený s výstupem řídicí jednotky, nebo Čerpadlo s otáčkovou regulací průtoku, jehož hnací motor je spřažen s výstupem řídicí jednotky. Regulátor průtoku zajišťuje požadovaný konstantní průtok sledovaných plynů.

Zařízení dále obsahuje prostředky pro měření hmotnostního toku nasávaného vzduchu. K přímému zjišťování hmotnostního toku nasávaného vzduchu s výhodou slouží především snímač toku nasávaného vzduchu.

Výhodné je také, když zařízení obsahuje širokopásmovou lambda sondu, která navíc k nepřímému způsobu pro měření hmotnostního toku nasávaného vzduchu měří zbytkový kyslík.

Rovněž je výhodné, když zařízení obsahuje alespoň jeden snímač teploty výfukových plynů. Přitom je dále výhodné, když lambda sonda a/nebo jeden snímač teploty výfukových plynů jsou umístěny co nejdál před odběrovou sondou.

Tím je možné zajistit potřebnou dobu, během které vzduch a spaliny procházejí motorem a výfukovým systémem. Potom je možné regulovat průtok vzorku úměrně průtoku výfukových plynů.

Výhodné je, když před zařízením pro zachycování měřené látky je zařazeno alespoň jedno zařízení pro průběžné měření koncentrace Částic a/nebo plynných látek, což vede k zpřesnění měření.

Přitom je výhodné, když zařízení pro průběžné měření koncentrace částic a/nebo plynných látek obsahuje prostředek využívající přenosu elektrického náboje na Částice a/nebo prostředek k měření náboje odevzdaného částicím nebo náboje zachyceného na částicích a/nebo prostředek vy35 užívající rozptyl laserového paprsku a/nebo fotoionizační detektor.

U vozidla vybaveného zařízením podle technického řešení je tedy možné kontinuálně sledovat emise výfukových plynů při provozu vozidla a zároveň odebírat jednu nebo více látek a po vyhodnocení množství zachycených látek zpětně zpřesnit výsledky měření.

Přehled obrázků na výkresech

Zařízení podle předloženého technického řešení je schematicky znázorněno na výkresech, kde značí obr. 1 provedení podle prvního základního řešení, které ke vzorkování využívá vzorků neředěných výfukových plynů, obr. 2 provedení podle druhého základního řešení, které ke vzorkování využívá vzorků ředěných výfukových plynů a obr. 3 modifikaci podle druhého základního řešení, které navíc využívá trasovacího plynu.

-2CZ 20374 Ul

Příklady provedeni technického řešení

Pohon motorového vozidla je zabezpečen spalovacím motorem s příslušenstvím, přičemž obsahuje vlastní pístový motor 1, ke kterému je připojeno sací potrubí 11 vzduchu a výfukové potrubí 12.

První základní zařízení k odebírání vzorků výfukových plynů podle technického řešení je uvedeno na obr. 1. Zde znázorněné příkladné provedení zařízení 2 ke vzorkování emisí motoru 1 obsahuje ve vstupní části 121 výfukového potrubí 12 uspořádanou lambda sondu 20 sloužící k měření množství kyslíku ve výfukových plynech a první snímač 21 teploty výfukových plynů. Ve zvolené vzdálenosti od těchto prvků je ve výfukovém potrubí 12 dále uspořádána odběrová sonda 22, ío druhý snímač 22 teploty výfukových plynů a snímač 24 tlaku výfukových plynů.

V sacím potrubí H vzduchuje uspořádán snímač 25 hmotnostního toku nasávaného vzduchu.

Alternativně lze hmotnostní tok nasávaného vzduchu a/nebo teplotu výfukových plynů a/nebo poměr paliva ke vzduchu odečíst z neznázoměné elektronické řídicí jednotky motoru. Hmotnostní tok nasávaného vzduchu lze též stanovit výpočtem z otáček motoru a teploty a tlaku nasávané15 ho vzduchu, a ze známých konstrukčních parametrů motoru.

K odběrové sondě 22 je připojeno potrubí 26, které ústí do zařízení 27 pro zachycování jedné nebo více měřených látek, například za účelem stanovení emisí pevných částic a polyaromatických uhlovodíků toto zařízení 27 obsahuje klasický filtr 271 pro zachycování částic, za kterým je zařazen absorbér 272 vyplněný polyuretanovou pěnou pro zachycování poíyaromatických uhlo20 vodíků. Alternativně je potrubí 26 a/nebo zařízení 21 opatřeno neznázoměným ohřívacím prostředkem. Za zařízením 27 pro zachycování měřené látky je zařazen odlučovač 28 částic a nežádoucích látek a za ním regulátor 29 průtoku tvořený ventilem s proměnným průtočným průřezem, nebo dvoupolohovým ventilem s polohami „otevřen-uzavřen“, Regulátor 29 průtoku tvoří v alternativním provedení celek s řídicí jednotkou 3 zařízení k odebírání vzorků výfukových plynů.

Výstup regulátoru 29 průtoku je připojen k sání odsávacího čerpadla 30. Alternativně může být také regulátor 29 průtoku nahrazen odsávacím čerpadlem 30 v provedení s regulací průtoku, například otáěkovou.

Prostředky zařízení 2 ke vzorkování emisí, tedy lambda sonda 20, první snímač 21 teploty výfukových plynů, druhý snímač 23 teploty výfukových plynů, snímač 24 tlaku výfukových plynů, snímač 25 hmotnostního toku nasávaného vzduchu, neznázoměný ohřívací prostředek, regulátor 29 průtoku a odsávací čerpadlo 30 jsou připojeny ke vstupům a/nebo výstupům řídicí jednotky 3 vzorkovacího zařízení.

Při vzorkování emisí motoru I prostřednictvím zařízení 2 se pracuje se vzorky neředěných výfukových plynů. Celkový tok výfukových plynů může být měřen přímo, nebo určen z poměru vzduchu a paliva měřeného lambda sondou 20 a hmotnostního toku nasávaného vzduchu měřeného snímačem 25 hmotnostního toku nasávaného vzduchu a/nebo hmotnostního toku paliva. Hmotnostní tok nasávaného vzduchu a/nebo hmotnostní tok paliva jsou měřeny přímo, nebo průběžně získávány z neznázoměné elektronické řídicí jednotky motoru. Tok výfukových plynů může být určen i z dalších provozních parametrů motoru, zpravidla otáček motoru a jednoho nebo více indikátorů zatížení motoru (poloha akcelerátoru, plnicí tlak turbodmychadla, tlak v sacím potrubí motoru). Preferovanými veličinami jsou otáčky motoru a teplota a tlak v sacím potrubí, které jsou doplněny koeficienty dopravní účinnosti motoru pro dané otáčky a tlak v sacím potrubí 1L Tyto koeficienty mohou být určeny kvalifikovaným odhadem nebo získány na základě porovnávacích měření v laboratoři. Vedle lambda sondy 20 může být poměr paliva a vzduchu alternativně průběžně zjišťován z provozních parametrů motoru získávaných z řídicí jednotky motoru, nebo měřen zjišťováním složení výfukových plynů.

Preferovaným způsobem je určení toku výfukových plynů na základě přímého měření hmotnostního toku nasávaného vzduchu snímačem 25, navíc případně doplněného měřením zbytkového kyslíku Širokopásmovou lambda sondou 20 a měřením teploty výfukových plynů prvním sníma50 čem 21 teploty výfukových plynů. Lambda sonda 20 a první snímač 21 teploty výfukových plynů

-3CZ 20374 Ul jsou umístěny co nejdále před odběrovou sondou 22. Důsledkem tohoto uspořádání je dosažení potřebného tranzitního času tT, během kterého vzduch a spaliny procházejí motorem a výfukovým systémem. Dosažený tranzitní čas ťT a Čas tR odezvy regulace průtoku vzorku dává možnost regulovat průtok vzorku úměmě průtoku výfukových plynů. Za předpokladu, že tT > tR, lze při známém objemu výfukového systému zjistit tranzitní čas tT výpočtem na základě jednak měřeného nebo zjištěného toku výfukových plynů, jednak měřené, zjištěné, nebo odhadnuté teploty výfukových plynů.

Regulátor 29 průtoku udržuje požadovaný průtok v celé větvi potrubí 26.

Druhé základní řešení podle technického řešení je uvedeno na obr. 2. Rozdílnosti proti prvnímu io základnímu řešení vyplývají z toho, že místo vzorků neředěných výfukových plynů se ve druhém základním řešení pracuje s ředěnými výfukovými plyny. Na obr. 2 jsou znázorněny dvě alternativy příkladného zařízení 4 ke vzorkování emisí motoru I.

Jedna alternativa obsahuje zásobník 40 tlakového vzduchu s dávkovacím regulátorem 41 tlakového vzduchu.

i5 Ve druhé alternativě, která je na obr. 2 znázorněna čárkovaně, je zásobník 40 a regulátor 41 nahrazen potrubím 42 pro přívod vzduchu z okolní atmosféry, ve kterém je zařazen jeden nebo více zachycovačů 43 nežádoucích látek (zejména zachycovač měřených látek, které se mohou nalézat v ovzduší, například filtr s aktivním uhlím pro zachycení organických látek) a odlučovač 44 částic. Zařízení 4 dále obsahuje ve vstupní částí 121 výfukového potrubí 12 lambda sondu 20 k mě20 rení množství kyslíku ve výfukových plynech a první snímač 21 teploty výfukových plynů. V dostatečné vzdálenosti od těchto prvků je ve výfiikovém potrubí 12 dále uspořádána odběrová sonda 22, snímač 23 teploty výfukových plynů a snímač 24 tlaku výfukových plynů.

V sacím potrubí Π vzduchuje uspořádán snímač 25 hmotnostního toku nasávaného vzduchu.

K odběrové sondě 22 je připojeno krátké potrubí 45 vedoucí do dávkovacího zařízení 46, jehož součástí je dávkovači komora 461. Do dávkovacího zařízení 46 ústí také potrubí 47 přívodu vzduchu vedené v první alternativě tohoto provedení od regulátoru 41 tlakového vzduchu zásobníku 40 tlakového vzduchu, nebo ve druhé alternativě tohoto provedení od zachycovače 43 nežádoucích látek a odlučovače 44 částic v potrubí 42 pro přívod vzduchu z okolní atmosféry.

Dávkovači komora 461 je střídavě připojitelná ke krátkému potrubí 45 a k potrubí 47 přívodu vzduchu ze zásobníku 40, nebo z okolní atmosféry. Dávkovači zařízení 46 je spřaženo s dávkovacím regulátorem 48.

Výstup dávkovacího zařízení 46 je spojen potrubím 49 se zařízením 27 pro zachycování měřené látky, které svým uspořádáním odpovídá provedení podle obr. 1. Toto zařízení 27 obsahuje klasický filtr 271 pro zachycování částic, za kterým je zařazen absorbér 272 vyplněný polyuretano35 vou pěnou pro zachycování polyaromatických uhlovodíků. Alternativně je potrubí 49 a/nebo zařízení 27 opatřeno neznázorněným ohřívacím prostředkem, Za zařízením 27 pro zachycování měřené látky je zařazen odlučovač 28 částic a nežádoucích látek a za ním regulátor 29 průtoku tvořený ventilem s proměnným průtočným průřezem, nebo dvoupolohovým ventilem s polohami „otevřeno-uzavřeno“. Regulátor 29 průtoku tvoří v alternativním provedení celek s řídicí jednot40 kou 3 vzorkovacího zařízení. Výstup regulátoru 29 průtoku je připojen k sání odsávacího čerpadla 30. Alternativně může být také regulátor 29 průtoku nahrazen odsávacím čerpadlem 30 v provedení s regulací průtoku, například otáčkovou.

Prostředky zařízení 4 ke vzorkování emisí, tedy lambda sonda 20, první snímač 21 teploty výfukových plynů, druhý snímač 23 teploty výfukových plynů, snímač 24 tlaku výfukových plynů, snímač 25 hmotnostního toku nasávaného vzduchu, neznázorněný ohřívací prostředek, regulátor 29 průtoku, odsávací čerpadlo 30, regulátor 41. tlakového vzduchu a dávkovači regulátor 48 jsou připojeny ke vstupům a/nebo výstupům řídicí jednotky 3 vzorkovacího zařízení.

Dávkovači zařízení 46 v příkladném provedení podle obr. 2 je tvořeno třícestným ventilem, jehož výstup je střídavě spojován s přívodem neředěného vzorku výfukového plynu přiváděného krát50 kým potrubím 45 a s přívodem ředicího vzduchu potrubím 47, Dávkovači regulátor 48 přepíná

-4CZ 20374 Ul třícestný ventil dávkovacího zařízení 46 tak, že poměrná část doby, po kterou je ventil připojen k potrubí 45, tedy k přívodu vzorku neředěných výfukových plynů, je úměrná celkovému toku výfukových plynů. Ten je zjišťován některým ze způsobů popsaných v řešení podle obr. 1. Regulace průtoku ve větvi potrubí 49 může být prováděna spřažením činnosti dávkovacího reguláto5 ru 48 a regulátoru průtoku 29, a to takovým způsobem, že tok odebíraného vzorku neředěných výfukových plynů je vždy úměrný celkovému toku výfukových plynů ve výfukovém potrubí motoru.

Alternativně může být v neznázorněném provedení využito k dávkování zařízení pracujícího na principu otočného disku, na jehož obvodě jsou uspořádány prohlubně tvořící dávkovači komůrky, io které se při otáčení disku v prostoru neředěných výfukových plynů plní výfukovými plyny, načež se v prostoru odebíraného vzorku vymývají přiváděným ředicím vzduchem. V ideálním případě je množství přenášeného vzorku úměrné otáčkám disku. V navrhovaném provedení jsou otáčky disku dynamicky měněny s cílem dosáhnout takového ředicího poměru, respektive takového toku přenášeného vzorku neředěných plynů, který by byl úměrný celkovému toku výfukových plynů.

V reálném případě je vhodné počítat s přenosovou účinností, jejímž důsledkem je nelinearita vztahu mezi otáčkami disku a přeneseným množstvím plynů.

Při vzorkování emisí motoru I prostřednictvím zařízení 4 se pracuje se vzorky obsahujícími výfukové plyny ředěné vzduchem.

Způsob odebírání vzorku výfukových plynů u obou řešení znázorněných na obr. 1 a 2 je založen na skutečnosti, že částice obsažené ve výfukových plynech jsou poměrně malé. Kvalita vzorku tedy není degradována případnými turbulencemi, proto není nutné odebírat vzorek z laminámího průtoku, kterým by byl zajištěn izokinetický odběr (směr i velikost rychlosti toku v odběrové sondě jsou stejné jako směr i velikost rychlosti toku výfukových plynů v místě odběru). Odebírání vzorku jednoduchou odběrovou sondou 22 nezpůsobí v tomto případě nežádoucí zkreslení.

Naopak popsaný způsob odběru vzorku umožňuje podstatně zjednodušit zařízení, snížit nároky na prostor a na úpravy vozidla. To je jedním z předpokladů umožňujících provádět měření emisí při provozu vozidla.

Zařízení lze případně zjednodušit omezením nebo vynecháním ředění vzorku a/nebo odstraněním vyhřívání potrubí. Tím ovšem dojde k ulpívání Části měřených látek, případně k zachycení vody obsažené ve výfukovém potrubí, na vnitřním povrchu potrubí 26, 45. 49. Ztrátu části měřených látek lze kompenzovat tak, že se vždy po odběru vzorku potrubí 26, 45, 49 zahřeje na vhodnou teplotu, a/nebo je do něj přivedeno vhodné rozpouštědlo. Tím dojde k přenesení ztracené části vzorkovaných látek do zařízení 27 pro zachycování měřené látky.

Zařízení 5 ke vzorkování emisí motoru 1 v příkladném provedení podle obr, 3 je v podstatě rozší35 rením druhého základního řešení podle technického řešení znázorněného na obr. 2. Zařízení 5 obsahuje vzhledem k zařízení 4 znázorněnému na obr. 2 navíc zásobník 50 trasovacího plynu, v jehož výstupním potrubí je uspořádán regulátor 51 tlaku trasovacího plynu a regulátor 52 průtoku trasovacího plynu. Výstupní potrubí 53 z regulátoru 52 průtoku trasovacího plynu ústí do sacího potrubí H motoru 1. K výfukovému potrubí 12 je připojeno zařízení 122 k měření koncentrace trasovacího plynu.

Jako trasovací plyn je použit inertní plyn, například helium. Je důležité, aby se trasovací plyn neúčastnil chemických reakcí za teplot a tlaků obvyklých ve spalovacím prostoru motoru, případně aby jeho spálením vznikly známé látky. Dále je žádoucí, aby trasovací plyn, případně jeho produkty, byly měřitelné s dostatečným dynamickým rozlišením v poměrně malých koncentra45 cích. Přitom množství trasovacího plynu není větší, než desetiny procenta množství nasávaného vzduchu, což zajišťuje, že nedochází k ovlivněni spalovacího procesu. Helium je navíc výhodné zvláště proto, že jeho koncentrace ve vzduchu je prakticky nulová a že jeho koncentrace ve vzorku je možné průběžně měřit hmotnostním spektrometrem. Koncentrace trasovacího plynu, případně produktů jeho spalování je zjišťována průběžně zařízením 122 k měření koncentrace trasovacího plynu a/nebo je trasovací plyn zachycován v zařízení 27 pro zachycování měřené látky a jeho množství je stanoveno později.

-5CZ 20374 Ul

Další alternativa zařízení podle technického řešení obsahuje zařízení 6 pro průběžné měření koncentrace Částic a/nebo plynných látek. Jedno, nebo více těchto zařízení 6 je zařazeno před zařízením 27 pro zachycování měřené látky. Alternativně je zařízení 6 umístěno buď přímo ve výfukovém potrubí, nebo je připojeno k samostatnému výstupu.

V zařízení 6 je pro měření koncentrací plynných složek použit spektrometr pracující s infračerveným nebo ultrafialovým zářením, elektrochemický článek, nebo fotoionizační detektor. Koncentrace částic je zjišťována například na principu zachycení a/nebo přenosu elektrostatického náboje částicemi nebo rozptylu světelného paprsku.

Koncentrace aromatických uhlovodíků se zjišťuje například fotoionizačním detektorem.

io Kombinaci průběžného měření okamžitých koncentrací a zachycování sledované látky pro pozdější doplňující analýzu a vyhodnocení lze využít pro dodatečné zpřesnění dynamického měření zpětnou kalibrací s využitím vyhodnocených výsledků vzorkovacího zařízení. Tak je možné doplnit výsledky získané vzorkováním alespoň orientačním rozložením přírůstků celkového naměřeného množství v čase,

Například pro měření emisí částic lze využít kombinace gravimetrické metody a dynamického měření koncentrací například metodou rozptylu laserového paprsku (nefelometr), kterou lze získat signál přibližně úměrný hmotnostní koncentraci částic. Toto měření je však poměrně nepřesné. Zpřesnění lze dosáhnout porovnáním celkového množství částic naměřeného během testu nefelometrem a gravimetrickou metodou. Tuto kalibraci lze pak zpětně uplatnit na koncentrace průběžně měřené nefelometrem. Pro měření částic lze dále využít metod pracujících na principu nabíjení částic a zjišťování náboje odevzdaného částicím nebo částicemi předaného.

Pro měření emisí polyaromatických uhlovodíků a dalších skupin organických látek lze využít zachycování na filtr a/nebo sorpční médium (např. polyuretanová pěna) a průběžně měřit koncentraci například fotoionizačním detektorem.

V neznázoměném provedení má celé potrubí 26, 45, 49 zároveň funkci zařízení 27 pro zachycování měřené látky. To lze vzhledem k relativně nízké teplotě potrubí 26, 45,49 například uplatnit pro vzorkování velmi jemných Částic využitím termoforetického jevu.

Popsané řešení se vyznačují malými nároky na prostor i na spotřebu elektrické energie. Zařízení je relativně malé a lehké, což vyhovuje jednak z hlediska prostoru, který je na vozidle k dispozici, jednak je tím umožněno je využívat jako zařízení přenosného. Chyby, které by vyplývaly z popsaných možných zjednodušení, jsou pro výsledek měření nepodstatné zvláště s ohledem na celkové nejistoty měření.

Zařízení lze poměrně jednoduše instalovat na širokou řadu vozidel a strojů bez podstatných úprav. Zvolená provedení nejsou závislá na průměru výfukového potrubí, především pro odběr není nutné mít k dispozici laminámí tok výfukových plynů, čímž není zapotřebí dlouhého „ustalovacího“ potrubí.

Zásadní výhodou řešení je tedy možnost provozovat je na palubě vozidla při běžném provozu vozidla, nebo na zkušebním okruhu.

Claims (11)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   40 1. Zařízení k odebírání vzorků výfukových emisí ze spalovacích motorů (1), zvláště spalovacích motorů mobilních prostředků, obsahující odběrovou sondu (22), vyznačující se tím, že výstup odběrové sondy (22) je potrubím (26, 45,49) spojen s alespoň jedním zařízením (27) pro zachycování měřené látky, jehož výstup je veden na vstup regulátoru (29) průtoku, který je spřažen s řídicí jednotkou (3), jejíž další vstup je připojen k signálu informujícímu o hodnotě

   45 celkového průtoku výfukových plynů.

   6CZ 20374 Ul
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že výstupní potrubí (26, 45, 49) odběrové sondy (22) a/nebo zařízení (27) pro zachycování měřené látky je opatřeno topným prostředkem.
3. 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ve výstupu zařízení (27)

   5 pro zachycování měřené látky je uspořádán odlučovač (28) částic a nežádoucích látek.
4. 4. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že regulátorem (29) průtoku je uzavírací ventil spřažený s výstupem řídicí jednotky (3).
5. 5. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačující se tím, že regulátorem (29) průtoku je čerpadlo s otáčkovou regulací průtoku, jehož hnací motor je spřažen s výstupem io řídicí jednotky (3).
6. 6. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky pro měření hmotnostního toku nasávaného vzduchu.
7. 7. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků lažó, vyznačující se tím, že obsahuje lambda sondu (20).

   15
8. 8. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž7, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden snímač (21, 23) teploty výfukových plynů,
9. 9. Zařízení podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že lambda sonda (20) a/nebo jeden snímač (21) teploty výfukových plynů jsou umístěny co nejdál před odběrovou sondou (22).

   io
10. 10. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž9, vyznačující se tím, že před zařízením (27) pro zachycování měřené látky je zařazeno alespoň jedno zařízení (6) pro průběžné měření koncentrace částic a/nebo plynných látek.
11. 11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že zařízení (6) pro průběžné měření koncentrace částic a/nebo plynných látek obsahuje prostředek využívající přenosu elek25 trického náboje na částice a/nebo prostředek k měření náboje odevzdaného částicím nebo náboje zachyceného na částicích a/nebo prostředek využívající rozptyl laserového paprsku a/nebo fotoionizační detektor.