DE102007042748B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Motorabgasmessung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Bestimmung der spezifischen Stickoxid(NOx)-Emission als Abgas-Kennzahl eines Verbrennungsmotors, wobei der Stickoxid-Massenstrom (3) als erste Betriebs-Kenngröße und die Motor-Abgabeleistung (2) als zweite Betriebs-Kenngröße bestimmt werden, der Stickoxid-Massenstrom (3) und die Motor-Abgabeleistung (2) aus jeweils mindestens einer von der Betriebs-Kenngröße abweichenden Messgröße abgeleitet werden und die Abgas-Kennzahl als Quotient aus dem korrigierten Stickoxid-Massenstrom (3) und der Motor-Abgabeleistung (2) berechnet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der spezifischen Stickoxid(NOx)-Emission als Abgas-Kennzahl eines Verbrennungsmotors.
  • Im Zuge der anhaltenden Klimadiskussion wurden in vielen Bereichen des Personen- und Güterverkehrs für einzelne Verkehrsmittel Regeln und Bestimmungen zum Klimaschutz eingeführt, die Grenzwerte für die Abgasemission festlegen. Diese Grenzwerte sind zumeist relative Grenzwerte, da es beispielsweise wenig Sinn hat, den absoluten Schadstoffausstoß eines Flugzeugs mit dem eines Autos zu vergleichen. Deshalb benutzt man spezifische Kennzahlen, setzt beispielsweise den Schadstoffausstoß in Relation zur Anzahl der beförderten Personen.
  • Da eine solche Kennzahl im Bereich des Güterverkehrs wenig aussagekräftig wäre, sieht beispielsweise die Marpol Konvention im Anhang VI im Bereich Schifffahrt vor, den Abgasausstoß eines Schiffes in Relation zur Motorleistung zu setzten, also Gramm Schadstoff pro Kilowatt Leistung und Betriebsstunde. Aktuell ist der Ausstoß von Schwefeloxiden (SOx) und Stickoxiden (NOx) geregelt. Diese Regelung ist für alle Schiffe ab einer Leistung von 130 kW bereits bindend und weltweit gültig, wobei die Einhaltung des Grenzwertes in jedem Hafen durch die lokale Behörde überprüft werden darf und bei Nichteinhaltung auch Sanktionen verhängt werden können.
  • Auch im Automobilsektor wäre eine ähnliche spezifische Kennzahl denkbar, wobei hier aktuell absolute Grenzwerte diskutiert werden, die insbesondere bei leistungsstarken Motoren schwierig zu erfüllen sind.
  • In jedem Falle sind zuverlässige und mobile Messsysteme notwendig um vor Ort eine schnelle und einfache Überprüfung der Verbrennungsmotoren auf Einhaltung der Grenzwerte zu ermöglichen. Oftmals ist es jedoch schwierig oder unmöglich die notwendigen Betriebs-Kenngrößen zur Bestimmung der Abgas-Kennzahl direkt zu messen. Beispielsweise ist es zumeist nicht möglich die momentan abgegebene Leistung oder den aktuellen Treibstoffverbrauch zu ermitteln, ohne komplizierte An- oder Umbauten an der Maschine selbst vorzunehmen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung, zur einfachen Echtzeit-Bestimmung einer spezifischen Abgas-Kennzahl eines Verbrennungsmotors unter realen Bedingungen, zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Stickoxid-Massenstrom als erste Betriebs-Kenngröße und die Motor-Abgabeleistung als zweite Betriebs-Kenngröße bestimmt wird, der Stickoxid-Massenstrom und die Motor-Abgabeleistung aus jeweils mindestens einer von der Betriebs-Kenngröße abweichenden Messgröße abgeleitet wird und die Abgas-Kennzahl als Quotient aus dem Stickoxid-Massenstrom und der Motor-Abgabeleistung berechnet wird.
  • Dadurch dass die Betriebs-Kenngrößen aus einfacher zu messenden Messgrößen abgeleitet werden, kann ein Verfahren und Messsystem zum Einsatz kommen, das ohne komplizierte und aufwändige Aufbauten auskommt. Ein solches Verfahren ist somit an jedem Ort an unterschiedlichen Motoren einsetzbar und ermöglicht die zuverlässige Kontrolle der Abgas-Kennzahl in Echtzeit.
  • Zweckmäßig ist es, wenn die Bestimmung der beiden Betriebs-Kenngrößen für verschiedene Lastbedingungen des Motors wiederholt wird und die Relation über die Summen der Betriebs-Kenngröße gebildet wird.
  • Besonders zweckmäßig ist es, wenn die zu einer bestimmten Laststufe gehörenden Betriebs-Kenngrößen vor der Summenbildung mit dem Einsatzzweck des Motors angepassten Gewichtungsfaktoren multipliziert werden, wobei die Gewichtungsfaktoren beispielsweise in einer Tabelle abgelegt sein können. Dabei ist es insbesondere möglich, die einzelnen Laststufen unterschiedlich stark in der Kennzahl zu berücksichtigen. Ein Schiffsdiesel läuft hauptsächlich unter Volllast, so dass der Gewichtungsfaktor hier höher sein kann wie im Leerlauf, wohingegen ein Automobil hauptsächlich unter Teillast oder darunter betrieben wird und deshalb der Schadstoffausstoß in diesem Lastbereich stärker gewichtet werden kann.
  • Die spezifische Abgas-Kennzahl ist bevorzugt als korrigierter Stickoxid-Massenstrom pro Kilowatt Motorleistung und pro Betriebsstunde definiert und im Folgenden einfach als Stickoxid-Kennzahl bezeichnet.
  • In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird die Motorleistung aus dem aktuellen Drehmoment und der Motordrehzahl bestimmt, wobei das Drehmoment beispielsweise durch einen Dehnungsmessstreifen an der Welle ermittelt wird.
  • Eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen Stickoxid-Kennzahl-Bestimmung, sieht vor, die Motorleistung aus dem Kraftstoff-Massenstrom und dem spezifischen Kraftstoff-(Schweröl-)Verbrauch des Motors zu berechnen. Wobei der spezifische Kraftstoff-Verbrauch ein vom Hersteller angegebener Wert ist, der in tabellarischer Form enthält, bei welcher Leistung der Motor welchen Kraftstoff-Verbrauch aufweist. Durch die Bestimmung des momentanen Kraftstoff-Verbrauchs kann die Leistung einfach in der Tabelle abgelesen oder auf Basis der Tabellewerte interpoliert werden.
  • Mitunter kann es jedoch schwierig oder unmöglich sein, einen Kraftstoff-Massenstrom-Sensor am Motor anzubringen, weshalb es sinnvoll sein kann, den Kraftstoff-Massenstrom aus dem Abgas-Massenstrom und dem stöchiometrischen Luftbedarf zu berechnen. Durch einfache Betrachtung der Reaktionsgleichung kann aus der Abgasmenge so auf den Kraftstoff-Massenfluss zurückgerechnet werden.
  • Dabei ergibt sich der stöchiometrische Luftbedarf aus der chemischen Zusammensetzung des Kraftstoffes, insbesondere dem Massenanteil an Kohlenstoff, Wasserstoff und Schwefel.
  • Der Abgas-Massenstrom kann ebenfalls schwierig zu messen sein, weshalb über den Einlass-Luftmassenstrom und einem Luftüberschussfaktor auf den Abgas-Massenstrom zurückgerechnet werden kann. Dabei berücksichtigt der Luft überschussfaktor, dass nicht alle Luft (Sauerstoff) zur Verbrennung notwenig ist und daher nicht in die Kraftstoff-Rechnung eingehen darf.
  • Der Luftüberschussfaktor wird dabei bestimmt aus der Zusammensetzung des Abgases, insbesondere der Volumenkonzentration der Kohlenoxide CO und CO2 sowie der Kohlenwasserstoffe HC. Dabei lässt sich auch hier der Messaufwand reduzieren, indem der Kohlendioxidanteil aus der Sauerstoff-Volumenkonzentration berechnet werden.
  • Der Einlass-Luftmassenstrom ist relativ einfach mit einem Flügelradanemometer oder einem ähnlichen Messgerät messbar. Falls kein Zugang zum Lufteinlass des Motors besteht, kann er jedoch auch berechnet werden.
  • Dazu wird die Drehzahl, der Hubraum und die Anzahl der Zylinder des Motors, der Ladeluftdruck und die Ladelufttemperatur nach dem Ladeluftkühler und die Umgebungstemperatur sowie Luftdruck und relative Luftfeuchtigkeit bestimmt und daraus der Einlass-Luftmassenstrom berechnet.
  • Zur Bestimmung der Leistung stehen somit mehrere Möglichkeiten zur Verfügung abhängig davon, welche Art von Sensoren zur Verfügung stehen und welche Stellen am Motor zugänglich sind. Im ungünstigsten Fall genügt bereits eine einfache Sauerstoff- und Kohlenwasserstoffmessung im Abgas, wozu eine kleine Öffnung im Abgassystem genügt um eine dünne Sonde einzuführen. Alle weiteren Daten können dann aus diesen Messwerten und bekannten Motordaten berechnet werden.
  • Ähnlich kann bei der Bestimmung des Stickoxid-Massenstroms vorgegangen werden. Auch hier ist die direkte Messung des Massenstroms mitunter schwierig, da insbesondere bei Schiffen eine Massenstrom-Messung im Abgaskamin problematisch durchführbar ist. Zudem besteht das Problem, dass bekannte Messverfahren zur Massenstrom-Messung nur einen Gesamtmassenstrom bestimmen können und nicht direkt nach einzelnen Gaskomponenten unterscheiden.
  • Daher ist es notwendig über einen Gassensor die Volumenkonzentration an Stickoxide zu bestimmen und den Massenstrom daraus zu berechnen. Handelsübliche NOx Sensoren bestimmen die Konzentration in trockenem Abgas, weshalb das Messergebnis zur Weiterverwendung mit einem trocken-feucht Korrekturfaktor verrechnet wird.
  • Dieser trocken-feucht Korrekturfaktor ist bestimmt durch die Volumenkonzentration an CO und CO2 sowie durch die Umgebungsbedingungen wie absoluter Luftdruck, relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur.
  • Die so gebildete NOx Konzentration in feuchtem Abgas wird zusammen mit dem feuchten Abgas-Massenstrom zu einem NOx Massenstrom verrechnet, wobei der Abgas-Massenstrom bereits bei der Leistungsbestimmung gemessen oder bestimmt wurde und daher bereits als Wert vorliegt oder nach dem gleichen Verfahren bestimmt werden kann.
  • Der nun vorliegende Wert des NOx Massenstroms muss nochmals mit einem Feuchtigkeits-Korrekturfaktor verrechnet werden um einen korrekten Wert zur Abgas-Kennzahl-Berechnung zu erhalten. Dieser Feuchtigkeits-Korrekturfaktor ist bestimmt aus der Lufttemperatur und dem Luftdruck des Ladeluftkühlers sowie den Umgebungsbedingungen wie absoluter Luftdruck, relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur.
  • Dadurch ist dieses Verfahren universell einsetzbar und auch im Feld einfach durchführbar. Insbesondere auf einem Schiff ist es dadurch möglich, mit einer einfachen Probe in Motornähe die Sauerstoff- und Kohlenwasserstoffmessung im Abgas durchzuführen, ohne dass aufwändige Abgas-Massenstrom-Sensoren im Kamin angeordnet werden müssen.
  • Darüber hinaus ermöglicht die Echtzeit-Bestimmung der Abgas-Kennzahl eine Optimierung des Verbrennungsprozesses im Motor, da direkt und unter realen Einsatzbedingungen beobachtet werden kann, wie sich Veränderungen an den Eingangsparametern auf die Abgaskonzentration auswirken.
  • Das Verfahren ist nachfolgend am Beispiel der Bestimmung der gewichteten Stickoxid-Kennzahl GASNOx gemäß der Richtlinie Marpol 73/78 Anhang VI, im folgenden einfach Marpol, anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Anordnung zur Bestimmung der Abgas-Kennzahl,
  • 2 ein Ablaufdiagramm zur Ermittlung der gewichteten Stickoxid-Kennzahl,
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines ersten Verfahrens zur Motor-Abgabeleistungsermittlung,
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines ersten Verfahrens zur korrigierten Stickoxid-Massenstrom Bestimmung,
  • 5 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Verfahrens zur Motor-Abgabeleistungsermittlung und
  • 6 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Verfahrens zur korrigierten Stickoxid-Massenstrom Bestimmung.
  • In 1 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Stickoxid-Kennzahl gezeigt, wie sie beispielsweise zur Messung an Bord eines Schiffes verwendet werden kann.
  • Zentraler Bestandteil des Systems ist ein Messgerät 30, das über einen Schlauch mit einer Abgassonde 31 verbunden ist und zur Messung der Abgas-Volumenkonzentrationen an CO, CO2, NOx und HC geeignet ist. Dazu weist das Messgerät eine Pumpe auf, die über die Sondenspitze Abgas einsaugt und durch eine Sensorstrecke im Messgerät pumpt. Das Messgerät ist dabei modular aufgebaut, so dass in die Messstrecke einfach weitere Sensoren eingesteckt werden können, sollten für andere oder zukünftige Anwendungen weitere Messwerte, wie beispielsweise SOx benötigt werden. Die Abgas-Messwerte 38 werden an eine zentrale Messwerterfassungseinrichtung 32 weitergeleitet.
  • Weiterhin weist die Vorrichtung Messeinrichtungen für Umgebungs- 35 und Motorparameter 36 auf, die per Funk oder über Kabel an die zentrale Messwerterfassungseinrichtung 32 übertragen werden.
  • Die Messdaten in der zentralen Messwerterfassungseinrichtung 32 sind von mindestens einem Rechner 33 abrufbar, der ein geeignetes Programm zur Durchführung der Kennzahl-Berechnung aufweist. Zur Berechnung stehen dem Programm weiterhin Tabellen-Daten 37 der Motoren- und Kraftstoffhersteller zur Verfügung. Als Ergebnis der Berechnung kann direkt ein entsprechendes Zertifikat 34 ausgestellt werden. Es ist auch möglich mit dem Rechner 33 die Messdaten permanent zu überwachen, so dass zu jeder Zeit ein aktueller Wert der Abgas-Kennzahl berechnet und angezeigt werden kann. Es ist auch denkbar, dass die Anzeige direkt auf der Kommandobrücke des Schiffes angeordnet ist, damit der Kapitän jederzeit die Abgasemission des Motors überwachen kann. Dadurch können unter Umständen frühzeitig Betriebsstörungen am Motor erkannt werden und größere Schäden vermieden werden.
  • In 2 ist ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Bestimmung der gewichteten Stickoxid-Kennzahl GASNOx 1, die den Stickoxid-Massenausstoß im Abgas pro Kilowatt Leistung und Betriebsstunde wiedergibt, beschrieben. Folglich umfasst das Verfahren die Bestimmung der Leistung 2 und des Stickoxid-Massenstroms 3. Die Leistung 2 und der Stickoxid-Massenstrom 3 wird bei unterschiedlichen Laststufen des Motors bestimmt und die Werte mit einem Gewichtungsfaktor 4 gewichtet. Die Berechnung der Stickoxid-Kennzahl erfolgt nach der im Schritt 5 angegeben Formel:
    Figure 00090001
  • Über die Gewichtungsfaktoren 4 wird berücksichtigt, dass ein Motor, je nach Anwendung, hauptsächlich in einem bestimmten Lastbereich betrieben wird. Bei Schiffen ist dies auch abhängig von der Art des Antriebs. So wird beispielsweise der Dieselmotor eines dieselelektrischen Antriebs immer die volle Drehzahl fahren, damit die erzeugte Spannung die richtige Frequenz aufweist. Daher ist bei einem dieselelektrischen Antrieb der Schadstoffausstoß bei niedriger Drehzahl zu vernachlässigen, da der Motor meist nicht in diesem Bereich betrieben wird. Bei direkt angetriebenen Schiffen wird die Drehzahl bei langsamer Fahrt hingegen gedrosselt. Weshalb der Schadstoffausstoß hier einen Teil zum Gesamtausstoß beiträgt.
  • Die in Schritt 5 beschriebene Berechnung lässt sich auch auf andere spezifische Kennzahlen übertragen und wäre auch geeignet um beispielsweise die bei Kraftfahrzeugen gebräuchliche Kennzahl CO2-Ausstoß pro Kilometer zu berechnen. Auch hier könnte eine Gewichtung unterschiedlicher Leistungsstufen sinnvoll sein.
  • Leistung 2 und Stickoxid-Massenstrom 3 können dabei durch verschiedene Verfahren bestimmt werden. Ein erstes Verfahren zur Leistungsbestimmung ist in 3 dargestellt.
  • Zur Bestimmung der Leistung 2 ist hier eine Drehmomentmessung 6 an der Welle des Motors vorgesehen. Dazu wird beispielsweise ein Dehnungsmessstreifen an der Welle angebracht und die gemessene Spannung in ein Drehmoment umgerechnet. Zusammen mit der Drehzahl 7 des Motors kann die Leistung 2 einfach gemäß der Formel Pi = T·2π·n berechnet werden.
  • Falls jedoch eine Messung des Drehmoments 6 nicht möglich ist, da beispielsweise kein Zugang zur Welle besteht und kein Dehnungsmessstreifen angebracht werden kann, ist in 4 ein Verfahren zur Leistungsbestimmung beschrieben, das ohne Messung des Drehmoments auskommt und nur einfache Anforderungen an die Messtechnik stellt.
  • In einem ersten Schritt wird aus der Drehzahl 7, der Anzahl der Zylinder 8, dem Hubraum 9, dem Ladeluftdruck 10 und der Ladelufttemperatur 11 nach dem Ladeluftkühler, sowie den Umgebungsbedingungen 12 wie absoluter Luftdruck, relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur, der Ansaugluft-Massenstrom 13 berechnet.
  • In einem zweiten Schritt, der zeitlich unabhängig vom ersten Schritt ist, aber unter gleichen Bedingungen erfolgen muss, wird im trockenen Abgas die Volumenkonzentration des Kohlendioxids 14 und Kohlenmonoids 15 sowie an Kohlenwasserstoffen 16 gemessen. Dazu wird beispielsweise eine Sonde in den Abgaskanal des Motors eingeführt, über die das Abgas in ein Messgerät gesaugt wird und dort über verschiedene Sensoren geleitet wird. Die CO2-Volumenkonzentration kann alternativ auch aus der Sauerstoffkonzentration berechnet werden. Aus den drei Werten lässt sich ein Luftüberschussfaktor 17 berechnen, der angibt, wie viel von der Ansaugluft nicht zur Verbrennung benötigt wurde.
  • Aus dem Ansaugluft-Massenstrom 13 und dem Luftüberschussfaktor 17 wird ein Abgas-Massenstrom 18 berechnet.
  • Parallel dazu wird in einem weiteren Schritt der stöchiometrische Luftbedarf 19 aus der spezifischen Zusammensetzung des Kraftstoffes 20 berechnet, wobei die Zusammensetzung ein vom Kraftstoff-Hersteller angegebener Wert ist. Die Berechnung kann daher auch im Vorfeld erfolgen und das Ergebnis zwischengespeichert werden. Die interessanten Komponenten sind dabei der Kohlenstoff-, Schwefel- und Wasserstoffanteil im Kraftstoff.
  • Durch Betrachtung der Reaktionsgleichung und der Molmassenbilanz lässt sich auf Grundlage des Abgas-Massenstromes 18 und des stöchiometrischen Luftbedarfs 19 der Kraftstoff-Massenstrom 21 bestimmen.
  • Aus dem Kraftstoff-Massenstrom 21 wird in einem letzten Schritt mit der in Tabellenform vorliegenden Motoren-Herstellerangabe über den spezifischen Kraftstoffverbrauch 22 die Leistung 2 des Motors berechnet oder interpoliert.
  • 4 zeigt ein erstes Verfahren zur Bestimmung des Stickoxid-Massenstromes GNOX, der außer der Leistung zur Berechnung der Stickoxid-Kennzahl benötigt wird. Ein wesentlicher Bestandteil des Verfahrens ist die Bestimmung der Stickoxid-Volumenkonzentration 23 im trockenen Abgas. Dazu ist ein Sensor im Abgasstrom notwendig, der vorteilhaft im gleichen Messgerät angeordnet ist, das unter anderem auch zur Messung von Kohlendioxid 14 vorgesehen ist. Im einfachsten Falle ist es dazu ausreichend, ein entsprechendes Sensormodul in den Luftweg des Messgerätes einzubauen, so dass der Installationsaufwand sehr gering ist.
  • Die NOx Konzentration muss zur Weiterverarbeitung mit einem trocken-feucht Korrekturfaktor 24, der aus den bereits in der Leistungsbestimmung ermittelten Umgebungsbedingungen 12 und den Kohlenoxidkonzentrationen 14, 15 berechnet wird, auf die Volumenkonzentration in feuchtem Abgas 25 umgerechnet werden.
  • In einem parallelen Schritt, wird der Kraftstoff-Massenstrom 26 gemessen, wozu beispielsweise ein Flügelradzähler in die Kraftstoffzuleitung eingebaut wird. Aus dem Kraftstoff-Massenstrom 26 und den bereits in der Leistungsbestimmung berechneten Luftüberschussfaktor 17 und dem stöchiometrischen Luftbedarf 19 wird der feuchte Abgas-Massenstrom 27 berechnet.
  • Aus dem feuchten Abgas-Massenstrom 27 und der NOx Konzentration 25 wird in einem nächsten Schritt der feuchte NOx Massenstrom 28 im Abgas berechnet.
  • Da die Stickoxid-Kennzahl jedoch nicht mit Umgebungseinflüssen wie der Luftfeuchtigkeit behaftet sein darf, muss in einem weiteren Schritt ein NOx-Feuchtekorrekturfaktor aus den bereits in der Leistungsbestimmung ermittelten Umgebungsbedingungen 12 und dem Ladeluftdruck 10 und der Ladelufttemperatur 11 nach dem Ladeluftkühler, berechnet werden.
  • Aus dem feuchten NOx Massenstrom 28 und dem NOx-Feuchtekorrekturfaktor 29 wird in einem letzten Schritt der NOx-Massenstrom 3 berechnet, der zur Bestimmung der Stickoxid-Kennzahl benötigt wird.
  • In 6 ist ein weiteres Verfahren zur Bestimmung der NOx-Massenstroms 3 gezeigt, dass sich nur in der Bestimmung des Kraftstoff-Massenstromes vom Verfahren in 5 unterscheidet.
  • Als Kraftstoff-Massenstrom 21 wird hier der berechnete Wert aus der Leistungsbestimmung gemäß 4 übernommen. Dadurch kann auf eine Messung des Kraftstoff-Massenstromes verzichtet und das Verfahren wesentlich vereinfacht werden, da zumeist keine Möglichkeit besteht, an einem Motor nachträglich oder temporär einen Massenstromsensor anzubringen.

Claims (28)

  1. Verfahren zur Bestimmung der spezifischen Stickoxid(NOx)-Emission als Abgas-Kennzahl eines Verbrennungsmotors, wobei der Stickoxid-Massenstrom (3) als erste Betriebs-Kenngröße und die Motor-Abgabeleistung (2) als zweite Betriebs-Kenngröße bestimmt werden, der Stickoxid-Massenstrom (3) und die Motor-Abgabeleistung (2) aus jeweils mindestens einer von der Betriebs-Kenngröße abweichenden Messgröße abgeleitet werden und die Abgas-Kennzahl als Quotient aus dem korrigierten Stickoxid-Massenstrom (3) und der Motor-Abgabeleistung (2) berechnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der ersten und zweiten Betriebs-Kenngröße für verschiedene Lastbedingungen des Motors wiederholt wird und die Abgas-Kennzahl (1) als Quotient der Summen der Betriebs-Kenngrößen gebildet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebs-Kenngrößen der verschiedenen Lastbedingungen beim Summieren jeweils mit einem Gewichtungsfaktor (4) multipliziert werden und die Gewichtungsfaktoren (4) dem Einsatzzweck des Verbrennungsmotors angepasst sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtungsfaktoren (4) in einer Tabelle abgelegt sind.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt zur Bestimmung der Motor-Abgabeleistung (2) folgende zusätzliche Schritte umfasst: • Bestimmung des aktuellen Drehmoments (6) des Motors • Bestimmung der aktuellen Drehzahl (7) des Motors
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt Bestimmung der Motor-Abgabeleistung (2) folgende zusätzliche Verfahrenschritte umfasst: • Bestimmung des Kraftstoff-Massenstromes (21) • Bestimmung des spezifischen Schweröl-Verbrauchs (22)
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt Bestimmung des NOx Massenstromes (3) im Abgas die folgenden zusätzlichen Verfahrenschritte umfasst: • Bestimmung des feuchten NOx Massenstromes im Abgas (28) • Bestimmung eines Feuchtigkeits-Korrekturfaktors (29)
  8. Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt Bestimmung des Feuchtigkeits- Korrekturfaktors (29) die folgenden zusätzlichen Verfahrenschritte umfasst: • Bestimmung des Ladeluftdruckes nach dem Ladeluftkühler (10) • Bestimmung der Ladelufttemperatur nach dem Ladeluftkühler (11) • Bestimmung der Umgebungsbedingungen (12), absoluter Luftdruck (pB), Temperatur (Ta) und relative Luftfeuchtigkeit (Ra)
  9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt Bestimmung des feuchten NOx Massenstromes (28) im Abgas die folgenden zusätzlichen Verfahrenschritte umfasst: • Bestimmung des feuchten Abgas-Massenstromes (27) • Bestimmung der NOx Konzentration (25) im feuchten Abgas
  10. Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt Bestimmung der NOx Konzentration (25) im feuchten Abgas die folgenden zusätzlichen Verfahrenschritte umfasst: • Bestimmung der NOx Konzentration im trockenen Abgas (23) • Bestimmung des trocken-feucht Korrekturfaktors (24)
  11. Verfahren nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt Bestimmung des trocken-feucht Korrekturfaktors (24) die folgenden zusätzlichen Verfahrenschritte umfasst: • Bestimmung der CO2 Konzentration im trockenen Abgas (14) • Bestimmung der CO Konzentration im trockenen Abgas (15) • Bestimmung der Umgebungsbedingungen (12), absoluter Luftdruck (pB), Temperatur (Ta) und relative Luftfeuchtigkeit (Ra)
  12. Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt Bestimmung des feuchten Abgas-Massenstromes (27) die folgenden zusätzlichen Verfahrenschritte umfasst: • Bestimmung des Treibstoff-Massenstromes (26) • Bestimmung des Luftüberschussfaktors (17) • Bestimmung des stöchiometrischen Luftbedarfs (19)
  13. Verfahren nach Anspruch 6 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt Bestimmung des Treibstoff-Massenstromes (26) folgende zusätzliche Verfahrenschritte umfasst: • Bestimmung des stöchiometrischen Luftbedarfs (19) • Bestimmung des trockenen Luft-Massenstromes in den Verbrennungsmotor (18)
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt Bestimmung des stöchiometrischen Luftbedarfs (19) den folgenden zusätzlichen Verfahrenschritt umfasst: • Bestimmung der Treibstoffzusammensetzung (20), insbesondere der Massenanteile an Wasserstoff, Kohlenstoff und Schwefel (ALF, BET und GAM)
  15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt Bestimmung des trockenen Luft-Massenstromes (18) in den Verbrennungsmotor folgende zusätzliche Verfahrenschritte umfasst: • Bestimmung des Ansang-Luftmassenstromes (13) • Bestimmung Luftüberschussfaktors (17)
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt Bestimmung des Ansaug-Luftmassenstromes (13) die folgenden zusätzlichen Verfahrenschritte umfasst: • Bestimmung der Motordrehzahl (7) • Bestimmung der Anzahl der Zylinder (8) des Motors • Bestimmung des Hubraumes (9) • Bestimmung des Ladeluftdruckes im oder nach dem Ladeluftkühler (10) • Bestimmung der Ladelufttemperatur im oder nach dem Ladeluftkühler (11) • Bestimmung der Umgebungsbedingungen (12), insbesondere absoluter Luftdruck (pB), Temperatur (Ta) und relative Luftfeuchtigkeit (Ra)
  17. Verfahren nach Anspruch 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt Bestimmung des Luftüberschussfaktors (17) die folgenden zusätzlichen Verfahrenschritte umfasst: • Bestimmung der CO2 Volumenkonzentration (14) im trockenen Abgas • Bestimmung der CO Volumenkonzentration (15) im trockenen Abgas • Bestimmung der Kohlenwasserstoff Konzentration (16) im trockenen Abgas
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt Bestimmung der CO2 Volumenkonzentration (14) den folgenden zusätzlichen Verfahrenschritt umfasst: • Bestimmung der Sauerstoffkonzentration O2 im Abgas
  19. Vorrichtung zur Bestimmung der spezifischen Stickoxid-Emission als Abgas-Kennzahl eines Verbrennungsmotors mit: • Mitteln zur Erfassung des Stickoxid-Massenstroms als erste Betriebs-Kenngröße, • Mitteln zur Erfassung der Motor-Abgabeleistung als zweite Betriebs-Kenngröße, wobei der Stickoxid-Massenstrom und die Motor-Abgabeleistung aus jeweils mindestens einer von der entsprechenden Betriebs-Kenngröße abweichenden Messgröße abgeleitet werden, • Mitteln zum Berechnen der Abgas-Kennzahl als Quotient aus dem korrigierten Stickoxid-Massenstrom und der Motor-Abgabeleistung.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickoxid-Massenstrom aus der Abgas-Volumenkonzentration von NOx, das über eine Abgassonde (31) zu entsprechenden Sensoren geleitet und von einem Messgerät (30) erfasst wird, ermittelt wird.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickoxid-Massenstrom aus der Abgas-Volumenkonzentration von Sauerstoff, der über eine Abgassonde (31) zu entsprechenden Sensoren geleitet und von einem Messgerät (30) erfasst wird, ermittelt wird.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickoxid-Massenstrom aus der Abgas-Volumenkonzentration von Kohlenwasserstoff, der über eine Abgassonde (31) zu entsprechenden Sensoren geleitet und von einem Messgerät (30) erfasst wird, ermittelt wird.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (35, 36) zur Bestimmung von Umgebungs- und Motorparametern vorgesehen sind, aus denen die Motor-Abgabeleistung ermittelt wird.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass als Motorparameter die Motordrehzahl mittels eines Sensors (7) erfasst wird.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass als Umgebungsparameter die Umgebungstemperatur (Ta), der absolute Luftdruck (pB) und die relative Luftfeuchtigkeit (Ra) mittels entsprechender Sensoren erfasst werden.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittelung eines Korrekturfaktors für den Stickoxid-Massenstrom der Ladeluftdruck und die Ladelufttemperatur im oder nach dem Ladeluftkühler mittels Sensoren (10, 11) erfasst werden.
  27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren zur Übermittelung der Messdaten eine Funkverbindung zur Messwerterfassungseinheit (32) aufweisen.
  28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Sensoren zur Ermittlung der Ladelufttemperatur (11) und des Ladeluftdrucks (10) im Ladeluftkühler aufweist.
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