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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung und Klassifizierung der Partikelemissionen einer Radbremse eines Fahrzeuges.
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Bei der Nutzung von Fahrzeugen werden verschiedene Luftschadstoffe wie beispielsweise Feinstaub freigesetzt. Als eine wesentliche Quelle potenziell gesundheitsschädlicher Emissionen im Straßenverkehr, insbesondere als Feinstaubquelle, wurde diesbezüglich neben den Partikelemissionen von Diesel- und Otto-Motoren sowie von Reifen- und Straßenabrieb auch insbesondere Bremsabrieb identifiziert.
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Aus dem Stand der Technik sind daher Bemühungen entnehmbar, den Übergang von Bremsabrieb in die Umwelt zu reduzieren.
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So sind aus dem Stand der Technik Vorrichtungen zum Absaugen oder Auffangen des an Bremsanlagen entstehenden Bremsabriebes bekannt, um somit die von der Bremsanlage ausgehende Feinstaubemission zu reduzieren.
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Die Druckschrift
DE 20 2005 006 844 U1 beschreibt diesbezüglich ein Luftleitsystem zum Sammeln von Bremsstaub. Das hierbei vorgeschlagene System besteht aus einem Gehäuse, welches die Bremsanlage einhaust und in welchem ein Lufteinlass sowie ein Luftauslass angeordnet sind. Diese sind so angeordnet, dass innerhalb der Einhausung eine Strömung entsteht, die den Bremsstaub mit sich führt. Mittels eines in Fahrtrichtung angeordneten Lufteinlasses wird vorliegend ein Staudruck und somit ein Druckgefälle im System erzeugt. Die vom Gehäuse austretende Luft wird über ein Leitungssystem in einen Filter geführt und dort vom Bremsstaub gereinigt.
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Des Weiteren ist aus der Druckschrift
DE 20 2008 009 177 U1 eine Bremsstaubaufnahmevorrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt, welche ein Radlagergehäuse aufweist. Gemäß der hierbei offenbarten Vorrichtung soll insbesondere durch die Bremsteile einer Fahrzeug-Radbremse ein Luftstrom erzeugt werden und der Bremsstaub der Radbremse einer Staubsammeleinrichtung zugeführt werden. Die Staubsammeleinrichtung umfasst ein Filterelement, das im Bereich der Radfelge koaxial zu dieser angeordnet ist, wobei ein ringförmiges Dichtungselement zwischen dem Filterelement und der Radfelge vorgesehen ist. Dieses dichtet die Reinluftseite des Filterelements strömungsdicht gegenüber der Rohluftseite ab. Das Dichtungselement ist mittels eines Variantenrings an dem Filterelement oder der Radfelge befestigt.
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Ferner offenbart die Druckschrift
JP 2006 -
112 578 A einen Sauger für Bremsstaub. Der Sauger ist hierbei direkt an der Bremsscheibe hinter der Reibfläche montiert. Der Bremsstaub wird durch einen Einlass eingesaugt und kann über einen Auslass abtransportiert werden. Um den Sauger zu betreiben, wird außerdem noch eine Unterdruck-Quelle und eine Filtereinheit oder ein Sammelbehälter für den Bremsstaub benötigt. Nachteilig ist die unvollständige Erfassung des Bremsabriebs, da dieser durch den Fahrtwind zu einem erheblichen Teil abgeblasen wird und so von der Absaugung nicht erfasst werden kann.
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Um effektive Lösungen für den Rückhalt und die Entsorgung von Bremsabrieb entwickeln zu können ist es erforderlich, die Zusammensetzung von Bremsabrieb sowie dessen Fraktionierung nach Partikelgrößen in Abhängigkeit von den Betriebszuständen der Reibbremse zu ermitteln.
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Aus dem Stand der Technik ist es diesbezüglich bekannt, die Messung der Bremsabriebemission mittels eines stationären Prüfstandes vorzunehmen. Als stationäre Prüfstände sind insbesondere Schwungmassenprüfstände bekannt, mittels derer eine definierte kinetische Energie umgesetzt und das Verhalten der Bremsen analysiert werden kann. Die Bremsanlagen werden hierzu mit einer weiträumigen Umhausung umgeben und mit einem vorzugsweise laminaren Luftstrom beaufschlagt, der den Bremsabrieb mit sich führt und nachfolgend durch Partikelmessung ausgewertet werden kann.
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Beispielweise beschreibt
WO 2017/097901 A1 eine Vorrichtung zur Aufnahme in einen Bremsenprüfstand, die eine Entnahmeeinrichtung zum Aufnehmen von Bremsstaubpartikeln, eine Fördereinrichtung und eine Partikel-Messeinrichtung zur Messung der Bremsstaubpartikel aufweist und so eine Messung und Klassifizierung bremseninduzierter Emissionen ermöglicht.
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Als Nachteil solcher stationären Prüfstände ist aufzuführen, dass die Bremsabriebemission lediglich auf der Basis bestimmter Annahmen in Bezug auf Geschwindigkeiten, Bremsverzögerungen, Umgebungstemperaturen oder Luftfeuchtigkeiten ermittelt werden kann. Hierzu ist es insbesondere aus AUGSBURG, Klaus [u.a.]: Sampling of brake dust particles. In: EuroBrake 2016, 13-15 June 2016, Milano Congressi, Milan, Italy. 2016, S. 1-2, aus HESSE, David [u.a.]: Measuring and characterization of brake dust particles. In: EuroBrake 2017, 2-4 May 2017, International Congress Centre Dresden, Germany. 2017, S. 1-2, sowie aus SACHSE, Hannes; AUGSBURG, Klaus: Untersuchungen zu geeigneten Messmethoden und Prüfverfahren für die Bewertung bremseninduzierter Emissionen. In: XXXIV. Internationales [My]-Symposium Bremsen-Fachtagung, October 30th to 31st 2015, Bad Neuenahr, Germany. 2015, S. 1-29. ISBN 978-3-18-379412-6, bekannt, den Einfluss von Messbedingungen und Betriebsbedingungen auf die Messergebnisse zu analysieren.
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Eine Simulation bestimmter Fahrsituationen ist möglich, aber technisch aufwändig. Der im realen Fahrbetrieb anfallende Bremsabrieb kann so trotzdem nicht zuverlässig analysiert werden.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels welcher die Partikelemission einer Radbremse eines Fahrzeuges messbar ist, welche eine Messung der Partikelemission in einem realen Fahrbetrieb des Fahrzeugs ermöglicht, eine hohe Messqualität, insbesondere eine hohe Reproduzierbarkeit, eine hohe Messeffizienz und die Minimierung von Störfaktoren gewährleistet und welche zudem konstrukiv einfach sowie kostengünstig bereitstellbar ist.
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Die Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung und Klassifizierung der Partikelemissionen einer Radbremse eines Fahrzeuges weist eine Umhausung, eine Filtereinheit sowie eine Messstrecke auf.
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Die Radbremse ist vorliegend als Reibbremse ausgebildet. Bei Betätigung der Radbremse wird die kinetische Energie des Fahrzeuges mittels Reibung der in tribologischem Kontakt stehenden Reibpartner in Wärme umgewandelt. Der dabei entstehende Bremsabrieb, der auch als Bremsstaub bezeichnet wird, ist eine tribologische Verschleißerscheinung.
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Unter dem Begriff Fahrzeug wird im Sinne der Erfindung jegliche Ausbildungsform von Personen- und Lastkraftwagen, Land- und Baumaschinen sowie Schienenfahrzeugen verstanden.
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Die Umhausung umschließt die Radbremse abdichtend und weist eine Einlasssowie eine Auslassöffnung auf. Über die Einlassöffnung ist eine Zuluft einführbar, während eine emissionsbeladene Abluft mittels der Auslassöffnung aus der Umhausung ausführbar ist. Dass die Umhausung die Radbremse abdichtend umschließt beinhaltet, dass ein unerwünschter Eintritt von Umgebungsluft in die Umhausung somit ebenso wie ein Austritt von Luft aus der Umhausung verhindert wird. Als unerwünscht wird jeder Eintritt oder Austritt von Luft verstanden, der nicht über die Einlassöffnung oder die Auslassöffnung erfolgt.
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Die Filtereinheit, mittels welcher die Zuluft filterbar ist, ist der Einlassöffnung zugeordnet. Hierbei sind alle konstruktiven Ausbildungen erfasst, bei denen die Filtereinheit so angeordnet ist, dass die Zuluft gefiltert werden kann. Es ist beispielsweise sowohl möglich, dass die Filtereinheit unmittelbar an der Einlassöffnung angeordnet ist, als auch, dass die Filtereinheit der Umhausung vorgeschaltet ist, so dass eine Filterung der Zuluft bereits vor deren Eintritt in die Umhausung stattfindet.
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Möglich ist auch eine Anordnung in der Umhausung, so dass die Zuluft zuerst die Einlassöffnung passiert und dann die Filtereinheit durchströmt.
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Die Filterung erfolgt, um eine Partikelbeladung der Zuluft mittels der Umgebungsluft aus anderen Quellen als der zu messenden Radbremse zu minimieren und um somit eine Verfälschung der Messergebnisse zu verhindern. Nach dem Eintritt der Zuluft in die Umhausung wird diese dem von der Radbremse emittierten Bremsabrieb ausgesetzt und dabei mit Partikeln beladen. Vorzugsweise umspült die Luft in der Umhausung die Bremsanlage und führt mit dem Luftstrom den emittierten Bremsabrieb als Schwebeteilchen mit. Die Luft liegt nach Aufnahme des Bremsabriebs als emissionsbeladene Abluft vor, welche über die Auslassöffnung aus der Umhausung ausgeführt wird. Bei der emissionsbeladenen Abluft handelt es sich somit um ein Aerosol.
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Die emissionsbeladene Abluft wird anschließend der Messstrecke zugeführt. Die Auslassöffnung ist hierzu vorzugsweise über eine Rohrleitung oder einen flexiblen Schlauch mit der Messstrecke verbunden.
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Die Messstrecke weist eine Abluftleitung, eine Messsonde sowie eine Volumenstrommessvorrichtung auf.
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In die Abluftleitung ist die emissionsbeladene Abluft einleitbar, wobei diese vorzugsweise über eine Rohrleitung oder einen flexiblen Schlauch mit dem Auslass verbunden ist. Die Abluftleitung führt die emissionsbeladene Abluft und weist beispielsweise eine rohrförmige Grundform auf. Durch das Führen der Abluft mittels der Abluftleitung wird deren Strömung gezielt beeinflusst, um im Zusammenwirken mit der Anordnung der Messsonde eine hohe Messqualität zu ermöglichen.
Mittels der Messsonde ist ein Teilvolumenstrom der emissionsbeladenen Abluft entnehmbar und einem Partikelmessgerät zuführbar, mittels welchem ein Partikelgehalt der emissionsbeladenen Abluft messbar ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt somit einen partikelbeladenen Volumenstrom pro Zeiteinheit von hoher Qualität zur Verfügung. Das Partikelmessgerät selbst ist nicht Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bevorzugt ist die Messsonde an einer definierten Position der Messstrecke so angeordnet, dass deren Öffnung gegen die Strömungsrichtung der Abluft zeigt. Zur Erzielung einer hohen Sammeleffizienz der Messsonde wird eine isokinetische und isoaxiale Probeentnahme angestrebt. Die Entnahme der Probe erfolgt somit vorzugsweise geschwindigkeitsgleich, wobei die Messsonde ohne einen Winkelversatz gegenüber der Strömungsrichtung ausgerichtet ist.
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Von dem Partikelmessgerät ist eine chemische Charakterisierung der emissionsbeladenen Abluft bezüglich der vorliegenden Elementkonzentrationen und chemischen Verbindungen der Partikel sowie eine physikalische Charakterisierung des emittierten Bremsstaubes, insbesondere nach Partikelgrößen und Masseverteilung in Abhängigkeit der Partikelgrößen durchführbar. Der Bremsabrieb ist so nach Qualitäten und Quantitäten bestimmbar.
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Das mit dem Teilvolumenstrom der emissionsbeladenen Abluft beaufschlagbare Partikelmessgerät weist in einer Weiterbildung eine zusätzliche chemische Sensorik auf welche es ermöglicht, neben der Messung von festen Bestandteilen wie Feinstaub auch die Messung von gasförmigen Bestandteilen durchzuführen. Alternativ ist gemäß dieser Weiterbildung neben dem Partikelmessgerät ein separates Messgerät mit einer chemischen Sensorik angeordnet.
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Mittels der Volumenstrommessvorrichtung ist ein Volumenstrom der emissionsbeladenen Abluft messbar. Somit kann das Gesamtvolumen der emissionsbeladenen Abluft, welches die Messstrecke während einer Zeiteinheit durchströmt, gemessen werden. Zugleich kann der gemessene Volumenstrom in ein Verhältnis zu dem mittels der Messsonde entnommenen Teilvolumenstrom gesetzt werden. Da eine permanente Erfassung des Volumenstroms vorgesehen ist, kann über eine Umrechung des in dem Teilvolumenstrom der Messsonde enthaltenen Partikelgehalts eine Gesamtemission des von der Radbremse emittierten Bremsabriebs pro Zeiteinheit ermittelt werden. Die Gesamtemission ist dabei nicht nur summiert, sondern gegliedert nach Qualitäten bestimmbar.
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Somit können aussagekräftige Messergebnisse der Bremsstaubpartikelemission gewonnen werden, welche bevorzugt in Echtzeit an eine externe Einheit zur Anzeige und Auswertung einschließlich Speicherung bereitstellbar sind.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist insbesondere die nachfolgenden Vorteile auf.
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Ein wesentlicher Vorteil ist es, dass eine Messung der Partikelemissionen im realen Fahrbetrieb ermöglicht wird. Die Nutzung der Vorrichtung an einem Fahrzeug wird insbesondere durch deren kompakte Bauform, insbesondere der Umhausung, ermöglicht. Durch eine konstruktive Anpassung der Umhausung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung an sämtliche Reibbremsen von Straßen- und Schienenfahrzeugen angepasst werden. Durch die Messung im realen Fahrbetrieb gehen die tatsächlich anliegenden Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit, Fahrverhalten und Weiteres automatisch als Messbedingungen ein und ermöglichen besonders praxisrelevante Aussagen.
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So kann die Vorrichtung verwendet werden, um einen Vergleich unterschiedlicher Materialzusammensetzungen und Beschichtungen von Reibbelägen und insbesondere Bremsscheiben im Hinblick auf das Emissionsverhalten in Abhängigkeit von unterschiedlichen Umgebungsbedinungen vorzunehmen.
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Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung besteht in der möglichen echtzeitfähigen Messung. Da der Bremsabrieb als Aerosolpartikel in einem relativ genau bestimmbaren Zeitintervall von Entstehung und Eintreffen am Partikelmessgerät messbar ist, können die Messergebnisse sehr genau einem bestimmten Betriebszustand wie beispielsweise einer Gefahrenbremsung zugeordnet werden.
Die von der Vorrichtung bereitgestellten Messergebnisse können damit insbesondere genutzt werden, die Dynamik eines Bremsmanövers oder der im realen Fahrbetrieb erzeugten Bremscharakteristik in Form der im Zeitverlauf gemessenen Partikelanzahlkonzentration zu erfassen.
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Die mittels der Vorrichtung erhaltenen Messergebnisse können zudem als Grundlage zur Analyse des Potenzials von Bremsstaub im Hinblick auf negative Auswirkungen auf den menschlichen Organismus dienen. Diesbezüglich kann zudem eine Überwachung gesetzlicher Emissions-Grenzwerte erfolgen.
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Weiterhin wird als Vorteil eine hohe Messeffizienz erreicht. Die Messeffizienz beschreibt das Verhältnis der total emittierten Partikel des Bremsabriebs zu den einem Messgerät bereitgestellten Partikeln. Die Messeffizienz wird dabei als Funktion der Transport- und Sammeleffizienz beschrieben. Die Transporteffizient ist als Fraktion der während des Transports von den im tribologischen Kontakt stehenden Reibpartner, bis zur Probeentnahmestelle abgeschiedenen Partikel aus dem Aerosol definiert. Die Sammeleffizienz ist als Fraktion des während des Transports innerhalb der Messsonde abgeschiedenen Partikel des Aerosols definiert.
Die hohe Messeffizienz wird insbesondere durch das Zusammenwirken der geschlossenen Umhausung der im tribologischen Kontakt stehenden Reibpartner der Radbremse, die die Partikelverluste reduziert, und durch die definierte Luftführung in der Umhausung über die Abluftleitung bis hin zur Messonde und zum Partikelmessgerät erreicht, so dass Partikelverluste durch Ablagerungen minimiert werden. Ferner werden durch das Filterelement solche Bestandteile aus der Zuluft entfernt, die Koagulationen oder Agglomerationen begünstigen könnten.
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Als weiterer Vorteil wird eine hohe Reproduzierbarkeit erreicht, so dass auch bei wiederholten Messungen unter gleichen Voraussetzungen die im Wesentlichen gleichen Messergebnisse erreicht werden.
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Des Weiteren wird eine hohe Messqualität erreicht, indem eine Minimierung der Kontamination mit partikelbeladener Umgebungsluft mittels der Filtereinheit gewährleistet wird.
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Letztlich besteht eine Vorteil auch darin, dass die Vorrichtung neben dem realen Fahrbetrieb auch an einem Schwungmassenbremsprüfstand sowie an einem Rollenprüfstand als Gesamtfahrzeugprüfstand einsetzbar ist. Damit wird es durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht, die im Rahmen von Prüfstandsmessungen ermittelten Werte der Partikelemission anhand von Messdaten aus dem realen Fahrbetrieb zu evaluieren.
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Aufgrund der genannten Vorteile werden sämtliche an eine Vorrichtung zur Messung der Bremsstaubpartikelemissionen im realen Fahrbetrieb gestellten Anforderungen erfüllt.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Vorrichtung ein Gebläse auf. Mittels des Gebläses wird ein Druckgefälle erzeugt, das das Einströmen der Zuluft in die Umhausung, das Ausströmen der Abluft aus der Umhausung und die Weiterführung bis zur Messstrecke und durch die Messstrecke hindurch bewirkt. Durch das Gebläse ist als Vorteil ein definierter Volumenstrom einstellbar. Als Vorteil kann damit die Messeffizienz erhöht werden, indem eine Ablagerung von Partikeln aus dem Aerosol erschwert wird. Ferner kann durch eine definierte Luftführung die Genauigkeit von Echtzeitmessungen verbessert werden, indem das Zeitintervall zwischen Bremsabriebentstehung und Eintreffen bei dem Partikelmessgerät gut reproduzierbar ist.
Besonders bevorzugt ist das Gebläse regelbar, so dass bei Bedarf der Fahrtwind in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit simuliert werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit über die Einstellung des Luftmassenstromes die Wärme von der Bremse definiert abzuführen.
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Vorzugsweise ist das Gebläse als Absauggebläse angeordnet, mittels welchem die emissionsbeladene Abluft absaugbar ist.
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Das Absauggebläse ist, in Strömungsrichtung der Luft, bevorzugt nach der Messstrecke angeordnet. Das Absauggebläse beaufschlagt die Abluft mit einem Unterdruck. Nachdem die emissionsbeladene Abluft die Messstrecke durchlaufen hat und eine Probe in Form eines Teilvolumenstroms von der Messsonde entnommen wurde, kann die emissionsbeladene Abluft mittels des Absauggebläses aus der Vorrichtung ausgeführt werden. Durch die Unterdruckbeaufschlagung liegt zugleich in der Umhausung ein Unterdruck vor, so dass zusätzlich einem Partikelaustritt entgegengewirkt wird.
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Anschließend kann diese beispielsweise einem Sammelbehälter zugeführt werden, so dass ein Austritt der emissionsbeladenen Abluft in die Umgebung verhindert wird. Vorzugsweise sind dabei verschiedene konstante Volumenströme für das Absauggebläse einstellbar.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorrichtung zumindest eine Strömungsleiteinrichtung auf, welche in der Umhausung angeordnet ist.
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Die zumindest eine Strömungsleiteinrichtung dient dazu, eine Anlagerung des Bremsabriebs an den Innenwandungen der Umhausung zu erschweren und diesen als Partikel des Aerosols möglichst vollständig zur Auslassöffnung zu leiten, so dass dieser aus der Umhausung austreten und der Messstrecke zugeführt werden kann. Somit kann die Genauigkeit der Messergebnisse weiter gesteigert werden und eine Verfälschung der gemessenen Partikelemission verhindert werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die Vorrichtung ferner ein Adapterelement auf. Gemäß dieser Weiterbildung ist die Umhausung radträgerstationär ausgebildet und felgenseitig von dem Adapterelement mit einer radial umlaufenden Dichtung durchsetzt, wobei die Dichtung die Umhausung gegen das Adapterelement abdichtet.
Als radträgerstationär wird verstanden, dass die Umhausung in fester Lagebeziehung zu dem Radträger steht und sich nicht mit dem Rad mitdreht. Als Vorteil kann die Umhausung einfacher ausgebildet werden. Insbesondere ist die Abdichtung einfacher zu erreichen. Zudem lassen sich Einlassöffnung und Auslassöffnung konstruktiv einfach realisieren. Es wurde gefunden dass dies möglich ist, indem ein Adapterelement vorgesehen wird, welches die Umhausung auf der der Felge zugewandten Seite durchsetzt. Das Adapterelement dreht sich mit dem Rad mit und weist eine radial umlaufende Dichtung auf. Über diese Dichtung erfolgt die Abdichtung zwischen der Umhausung an der Durchtrittsstelle des Adapterelements zu dem Adapterelement. Vorzugsweise ist die Dichtung als dichtendes Lager ausgebildet, so dass sich die Umhausung über dieses Lager gegenüber dem Adapterelement zusätzlich abstützen kann. Damit kann vorteilhaft die Umhausung besonders leicht und dünnwandig ausgebildet werden. Damit können die ungefederten Massen durch die Umhausung besonders gering gehalten werden. Ferner kann so trotz des äußerst geringen Bauraums eine Umhausung für eine Radbremse eines Serienfahrzeugs bereitgestellt werden.
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Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von
- 1 Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 2 Explosionsdarstellung der Umhausung
näher erläutert.
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1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung und Klassifizierung der Partikelemissionen einer Radbremse im Fahrbetrieb eines Fahrzeuges. Die Vorrichtung weist eine Umhausung 2, eine Filtereinheit 3 sowie eine Messstrecke 4 auf.
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Die Radbremse 1 ist erfindungsgemäß als Reibbremse ausgebildet und wird von der Umhausung 2 abdichtend verschlossen. Die Umhausung 2 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel feststehend und dreht sich nicht mit dem Rad mit. Die Umhausung 2 ist dabei mehrteilig ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung ein Adapterelement 12 auf. Das Adapterelement 12 durchsetzt die Umhausung 2 auf der der Felge zugewandten Seite. Das Adapterelement 12 ist an der Radwelle konzentrisch montiert und sitzt auf der Bremsscheibe auf. Die Felge ist an dem Adapterelement 12 montiert. Das Adapterelement 12 weist eine flachzylindrische Grundform auf und ist an der radialen Mantelfläche mit einem radialen dichtenden Lager versehen, so dass sich das Adapterelement 12 gegenüber der Umhausung 2 mit dem Rad mitdrehen kann. Über das dichtende Lager wird die Umhausung 2 abgestützt.
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Die Umhausung 2 weist, wie insbesondere aus 2 hervorgeht, eine Einlassöffnung 5 sowie eine Auslassöffnung 6 auf. Über die Einlassöffnung 5 ist eine Zuluft einführbar, während über die Auslassöffnung 6 eine emissionsbeladene Abluft aus der Umhausung 2 ausführbar ist
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Filtereinheit 3 außerhalb der Umhausung 2 angeordnet und der Einlassöffnung 5 vorgeschaltet. Mittels der Filtereinheit 3 ist die Zuluft, die aus der Umgebung bezogen wird, filterbar. Dabei kann die Kontamination der partikelbeladenen Umgebungsluft minimiert werden und eine Beeinflussung der Messergebnisse durch den Partikelgehalt der Umgebungsluft verhindert werden.
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Nachdem die Zuluft über die Einlassöffnung 5 in die Umhausung 2 eingebracht wurde, wird diese mit Bremsstaubpartikeln beladen, welche während der Benutzung der Radbremse von dieser emittiert werden. Die Zuluft wird dabei erfindungsgemäß in eine emissionsbeladene Abluft überführt, welche über die Auslassöffnung 6 aus der Umhausung 2 ausführbar ist.
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Daraufhin wird die emissionsbeladene Abluft der Messstrecke 4 zugeführt. Die Messstrecke 4 umfasst eine Abluftleitung 14, eine Messsonde 7 sowie eine Volumenstrommessvorrichtung 8. Die Abluftleitung 14 weist im Ausführungsbeispiel eine hohlzylindrische Grundform auf. Mittels der Messsonde 7 ist eine Probe der emissionsbeladenen Abluft in Form eines Teilvolumenstroms entnehmbar und daraufhin einem Partikelmessgerät 9, welches selbst nicht Bestandteil der Vorrichtung ist, zuführbar. Mittels des Partikelmessgeräts 9 ist die Partikelanzahlkonzentration des entnommenen Teilvolumenstroms der emissionsbeladenen Abluft messbar. Mittels der Volumenstrommessvorrichtung 8 ist ein Volumenstrom der emissionsbeladenen Abluft messbar, welcher das Gesamtvolumen des während einer Zeiteinheit durch die Messstrecke 4 strömenden emissionbeladenen Luft beschreibt.
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Die mittels des Partikelmessgeräts 9 gemessene Partikelanzahlkonzentration innerhalb des Teilvolumenstroms kann aufgrund der Kenntnis des von der Volumenstrommessvorrichtung 8 gemessenen Volumenstroms zur Umrechung in eine Gesamtzahl der Partikel pro Volumen oder pro Zeiteinheit genutzt werden.
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Vorliegend schließt sich an die Messstrecke 4 ein Gebläse 10 an, welches im Ausführungsbeispiel als Absauggebläse ausgebildet ist und mit welchem die emissionsbeladene Abluft aus der Vorrichtung abgeführt werden kann. Die emissionsbeladene Abluft kann beispielweise einem Sammelbehälter (hierbei nicht dargestellt) zugeführt werden, in welchem die festen Bestandteile nach einer Filtrierung zurückbleiben.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in der Umhausung 2 zudem eine Strömungsleiteinrichtung 11 angeordnet, wie 2 zeigt. Die Strömungsleiteinrichtung lenkt den Strom der Zuluft an die Innenwandungen der Umhausung 2. Somit können Anlagerungen von Bremsstaub an den Innenwandungen der Umhausung 2 minimiert werden und der Bremsabrieb als Aerosol weitgehend vollständig über die Auslassöffnung 6 aus der Umhausung 2 ausgeführt werden. Eine Beeinflussung der zu messenden Partikelanzahlkonzentration aufgrund von sich anlagerndem Bremsstaub kann somit verhindert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radbremse
- 2
- Umhausung
- 3
- Filtereinheit
- 4
- Messstrecke
- 5
- Einlassöffnung
- 6
- Auslassöffnung
- 7
- Messsonde
- 8
- Volumenstrommessvorrichtung
- 9
- Partikelmessgerät
- 10
- Gebläse
- 11
- Strömungsleiteinrichtung
- 12
- Adapterelement
- 13
- Dichtung
- 14
- Abluftleitung
