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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Analyse von Flammenlicht nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art sowie ein Verfahren zur Bestimmung von durch eine Verbrennung von Motoröl hervorgerufenen Partikelemissionen.
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Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise Verbrennungsmotoren zum Antreiben von Fahrzeugen, verwenden typischerweise flüssige oder gasförmige Kraftstoffe als Energieträger, welche in einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zur Energiewandlung verbrannt werden. Dabei entstehen verschiedenste Abgase wie Reaktionsprodukte aus einer Verbrennungsreaktion, beispielsweise CO2, Stickoxide und Wasserdampf sowie feste Partikel wie Ruß. Insbesondere bei einer unvollständigen Verbrennung werden vermehrt umweltschädliche Emissionen ausgestoßen. Um eine korrekte Funktionsweise der Verbrennungskraftmaschine zu gewährleisten, wird diese typischerweise mit einem Schmiermittel geschmiert. Hierzu werden meist Motoröle verwendet. Dabei kommt es vor, dass im Brennraum der Verbrennungskraftmaschine nicht nur der Kraftstoff verbrennt, sondern auch wenigstens anteilsweise Schmiermittel in den Brennraum eintritt und dort ebenfalls verbrennt. Die von der Verbrennungskraftmaschine ausgestoßenen Emissionen stammen somit anteilsweise vom verbrannten Kraftstoff und anteilsweise vom verbrannten Schmiermittel.
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Aus umweltschutztechnischen Gründen ist es wünschenswert, die von einer Verbrennungskraftmaschine ausgestoßenen Emissionen zu reduzieren. Somit ist es Gegenstand aktueller Forschung, die im Brennraum der Verbrennungskraftmaschine stattfindende Verbrennung dahingehend zu optimieren, dass sowohl von einer Verbrennung des Kraftstoffs als auch von einer Verbrennung des Schmiermittels resultierende Emissionen minimiert werden. Dies erfordert eine Unterscheidung von Partikelentstehungsquellen bei einer Untersuchung der in dem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine stattfindenden Verbrennung.
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Aus dem Stand der Technik sind generell Untersuchungsverfahren zum Analysieren der im Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine stattfindenden Verbrennung bekannt. Beispielsweise wird mit Hilfe eines Partikelzählers wie einem Partikelspektrometer, eine Anzahl im Abgas der Verbrennungskraftmaschine vorhandener Partikel ermittelt. Ferner sind optische Messverfahren bekannt, bei denen ein optischer Zugang zu wenigstens einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellt wird, beispielsweise indem ein Loch in einem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine gebohrt wird und dieses mit einem Quarzglas versiegelt wird, um einer Kamera, insbesondere über eine Glasfaserleitung, einen Einblick in den Zylinder gewähren zu können. Mit Hilfe der Kamera werden Kamerabilder von der im Zylinder stattfindenden Verbrennung erzeugt und beispielsweise auf ein unspezifisches Rußleuchten hin untersucht, wodurch Rückschlüsse über die Partikelentstehung ermöglicht werden. Eine Unterscheidung von Partikelquellen, insbesondere ob die Rußpartikel von einer Verbrennung von Kraftstoff oder eines Schmiermittels des Motors herrühren, ist dabei jedoch nicht möglich.
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Ein solches Verfahren zur Bewertung des Zustands eines Kraftstoff-Luft-Gemisches bei einer in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine stattfindenden Verbrennung ist beispielsweise aus der
AT 503 276 B1 bekannt. Mit Hilfe des in der Druckschrift offenbarten Verfahrens lassen sich Rückschlüsse ziehen, um zyklusspezifische Emissionen der Verbrennungskraftmaschine optimieren zu können. Bei dem Verfahren wird der Brennraum der Verbrennungskraftmaschine nicht nur optisch, hier über einen optischen Zugang in einer Zündkerze der Verbrennungskraftmaschine, untersucht, sondern es findet parallel auch eine Druckmessung eines aktuell in dem Zylinder, in dem die Verbrennung beobachtet wird, vorliegenden Druckes statt. Durch einen Vergleich einer Druckspitze mit einer Flammenlichtsignalspitze lassen sich Abweichungen erkennen, was auf eine irreguläre Verbrennung hindeutet. Zusätzlich wird bei dem Verfahren ein Kurbelwinkel erfasst, um eine Zykluszuordnung der beobachteten Ereignisse zu einem von der Verbrennungskraftmaschine durchgeführten Zyklus zu ermöglichen. Ferner werden dimensionslose Kennwerte ermittelt, um einen motorübergreifenden Vergleich der betroffenen Messergebnisse durchführen zu können. Auch hier ist es jedoch nicht möglich, zwischen einem Kraftstoff und einem Schmiermittel als Quelle für die Entstehung von Rußpartikeln zu unterscheiden.
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Ferner ist aus der
US 2,999,383 ein Verfahren zur Feststellung von Schmiermittelanteilen in Motorabgasen bekannt, bei dem das Erkennen eines metallischen Tracers im Motorabgas auf im Motor verbranntes Schmiermittel hindeutet. Mit Hilfe des in der Druckschrift offenbarten Verfahrens ist es möglich, eine quantitative Aussage zu treffen, wieviel Schmiermittel bei einer Verbrennung in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine verbrannt wurde. Das Verfahren beruht darauf, dass Bestandteile von Motorschmiermitteln, insbesondere Motoröl, zumindest teilweise eine Verbrennung im Kolben einer Verbrennungskraftmaschine überstehen und somit im Abgas nachweisbar sind. Das Abgas wird dann mit Hilfe von Flammenphotometrie untersucht, um eine Metallkonzentration der aus dem Motorschmiermittel stammenden Metalle im Abgas nachzuweisen bzw. zu ermitteln.
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Bei Flammenphotometrie handelt es sich um ein Verfahren zur quantitativen Bestimmung gelöster Substanzen. Dabei wird ein zu untersuchender Stoff einer Flamme zugeführt, welche sich aufgrund einer Reaktion der im zu untersuchenden Stoff gelösten Substanzen verfärbt. Dabei nimmt die Flammenfarbe in Abhängigkeit der vorliegenden Substanzen eine charakteristische Farbe an, welche mit einem optischen Sensor zur Ermittlung eines Emissionsspektrums der Flamme erfasst wird. Durch eine anschließende Analyse der im Emissionsspektrum vorhandenen Wellenlängenanteile lässt sich dann eine Aussage über die im zu untersuchenden Stoff gelösten Substanzen treffen.
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Hierzu wird eine Abgasprobe aus einem laufenden Verbrennungsprozess entnommen und die Abgasprobe in einer separaten Analysevorrichtung in eine von einem Testbrenner erzeugte Testflamme eingedüst. Durch das Eindüsen der mit Metallionen aus dem Schmiermittel angereicherten Abgasprobe verändert sich die Flammfärbung der Testflamme, was mit Hilfe eines Photomultipliers erfasst wird. Zur Erzeugung eines deutlichen Messignals ist ein optisches Filter zwischen Testflamme und Photomultiplier angeordnet, welcher störende Wellenlängenanteile herausfiltert. Nachteilig ist dabei jedoch, dass es das Abgas nicht kontinuierlich analysiert werden kann. So muss aufwändig eine Probe des Abgases entnommen und der separaten Analysevorrichtung zur Untersuchung zugeführt werden. Das Vermessen einer Verbrennungskraftmaschine erfordert das Untersuchen einer Vielzahl verschiedener Betriebspunkte. Somit sind für jeden der zu untersuchenden Betriebspunkte einzelne Abgasproben zu entnehmen und einzeln zu untersuchen. Hierdurch steigt ein Aufwand zur Untersuchung der Verbrennungskraftmaschine weiter an. Ferner offenbart die Druckschrift die Verwendung von Natriumionen als Tracer zum Erkennen im Abgas vorliegender Schmiermittelbestandteile. Typische Kraftstoffe, die von Verbrennungskraftmaschine als Energieträger verwendet werden, umfassen jedoch auch Natriumbestandteile. Werden nun ebenfalls Schmiermittelrückstände in einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine verbrannt, so findet lediglich eine vergleichsweise schwache Änderung der Flammfärbung der Testflamme statt, da ohnehin Natrium in den Abgasen vorliegt. Um die Schmiermittelanteile im Abgas mit einer ausreichenden Empfindlichkeit nachweisen zu können, beschreibt die Druckschrift das Durchführen einer Referenzmessung, bei der ein einer breitbandigen Schwarzkörperstrahlung entsprechendes Referenzsignal erzeugt wird, um dieses in einem Differenzverstärker von dem tatsächlich zu untersuchenden Messsignal abzuziehen. Das Referenzsignal wird analog zum Testsignal mit Hilfe eines weiteren Photomultipliers und einem zwischen der Testflamme und dem weiteren Photomultiplier angeordneten weiteren optischen Filter erzeugt. Das weitere optische Filter filtert dabei Wellenlängenanteile aus dem von der Testflamme emittierten Licht heraus, welche in der Testflamme vorhandenen Metallionen zugeordnet werden können. Dies erhöht einen Konstruktionsaufwand der Vorrichtung zur Untersuchung des Abgases.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur optischen Analyse von Flammenlicht in einem Brennraumer einer mit Motoröl geschmierten und mit einem Kraftstoff-Luft-Gemisch betriebenen Verbrennungskraftmaschine anzugeben, welche einen simplen Aufbau aufweist und welche es ermöglicht, mit einer vergleichsweise hohen Empfindlichkeit zu unterscheiden, ob bei einer Verbrennung entstehende Rußpartikel durch eine Verbrennung von Kraftstoff oder einer Verbrennung von Motoröl herrühren. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bestimmung von durch eine Verbrennung von Motoröl hervorgerufener Partikelemissionen anzugeben, welches die offenbarte Vorrichtung nutzt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur optischen Analyse von Flammenlicht mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Bestimmung von durch eine Verbrennung von Motoröl hervorgerufenen Partikelemissionen mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.
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Bei einer Vorrichtung zur optischen Analyse von Flammenlicht in einem Brennraum einer mit Motoröl geschmierten und mit einem Kraftstoff-Luft-Gemisch betriebenen Verbrennungskraftmaschine ist erfindungsgemäß zumindest ein optischer Bandpassfilter zwischen dem Brennraum und einem optischen Sensor angeordnet, wobei der Bandpassfilter dazu eingerichtet ist, Licht mit einem Wellenlängenbereich von 671 Nanometern und einer Halbwertbreite von 10 Nanometern passieren zu lassen, und wobei das Motoröl zumindest Lithiumionen aufweist.
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Typische Kraftstoffe zum Antreiben von Verbrennungskraftmaschinen sind in der Regel frei von jeglichem Lithium bzw. Lithiumionen. Im Falle, dass eine solche Verbrennungskraftmaschine mit einem Lithiumionen aufweisenden Motoröl geschmiert ist, lassen sich sowohl Zeitpunkte als auch Regionen in einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine unterscheiden, beispielsweise einem Zylinder eines Hubkolbenmotors, in denen Kraftstoff und in denen Motoröl verbrennt. Hierdurch lässt sich eine Aussage darüber treffen, welche Verbrennung zur Entstehung von Rußpartikeln beiträgt.
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Hierzu wird mittels Flammenphotometrie ein Emissionsspektrum einer Flammenfront einer im Brennraum stattfindenden Verbrennung untersucht. Durch eine Reaktion von Lithiumionen wird bei der Verbrennung vermehrt Licht mit einem Wellenlängenanteil von 671 Nanometern emittiert, wodurch sich die Lithiumionen aufweisende Verbrennung, beziehungsweise ein örtlicher Teilbereich der Flammenfront, deutlich von einer Verbrennung unterscheiden lässt, welche keine Lithiumionen aufweist.
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Zwischen dem Brennraum und dem optischen Sensor ist der Bandpassfilter angeordnet, welcher auf das Emissionsspektrum von Lithium angepasst ist, um die bei einer Verbrennung von Lithiumionen ausgesendeten Wellenlängenbereiche zum optischen Sensor hindurchzulassen und hiervon abweichende Wellenlängenbereiche an einem Durchdringen zum optischen Sensor zu hindern. Hierdurch lässt sich sowohl eine zeitliche als auch örtliche Verbrennung von Motoröl im Brennraum besonders deutlich von einer Verbrennung von Kraftstoff unterscheiden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt dabei eine kontinuierliche Beobachtung des Brennraums, wodurch die Notwendigkeit des Entnehmens von Abgasproben und Untersuchen der Abgasproben in einer separaten Analysevorrichtung entfällt.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass wenigstens ein optischer Sensor als Kamera, Photomultiplier, Photodiode oder Spektrometer ausgeführt ist. Hierbei handelt es sich um übliche optische Sensoren zur Untersuchung von Verbrennungsprozessen. So lassen sich zur Ausbildung der Vorrichtung bewährte Komponenten einsetzen, was einen Konstruktionsaufwand sowie Kosten der Vorrichtung zur optischen Analyse von Flammenlicht verringert.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung sind wenigstens ein zweiter optischer Sensor und ein Bandstoppfilter vorgesehen, wobei wenigstens der Bandstoppfilter zwischen dem Brennraum und dem zweiten optischen Sensor angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, zumindest Licht mit einem Wellenlängenbereich von 671 Nanometern und einer Halbwertsbreite von 10 Nanometern zu blockieren. Mit Hilfe des wenigstens zweiten optischen Sensors, welcher ebenfalls als Kamera, Photomultiplier, Photodiode oder Spektrometer ausgeführt sein kann, lässt sich analog zum beschriebenen Stand der Technik ein einer breitbandigen Schwarzkörperstrahlung, beispielsweise hervorgerufen durch Rußleuchten, entsprechendes Referenzsignal erzeugen.
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Bevorzugt ist die Verbrennungskraftmaschine als Ottomotor oder Dieselmotor ausgeführt. So lassen sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewährte Motorentypen analysieren. Generell ist es jedoch auch denkbar, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch Verbrennungskraftmaschinen untersucht werden können, welche einen von einem Ottoprozess bzw. Dieselprozess abweichenden Kreisprozess aufweisen.
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Ein Verfahren zur Bestimmung von durch eine Verbrennung von Motoröl hervorgerufener Partikelemissionen mit einer im vorigen beschriebenen Vorrichtung weist erfindungsgemäß wenigstens die folgenden Verfahrensschritte auf:
- - Lösen von Lithiumionen im Motoröl, insbesondere durch Anreichern des Motoröls mit einer Lithiumseife;
- - Betreiben der Verbrennungskraftmaschine;
- - Erfassen von in wenigstens einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine stattfindenden Verbrennung mit Hilfe des wenigstens einen optischen Sensors; und
- - Auswerten eines vom wenigstens einen optischen Sensor ausgegeben Sensorsignals auf einer Recheneinheit.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt somit ein Anreichern des Motoröls mit einem Metallionentracer, um genau die Bereiche des Brennraums erfassen zu können, in welchen das Motoröl verbrennt. Somit lässt sich eine Partikelentstehungsquelle zwischen einer Verbrennung von Kraftstoff und einer Verbrennung von Motoröl unterscheiden. Zudem erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren eine kontinuierliche Überwachung des Brennraums der Verbrennungskraftmaschine, während die Verbrennungskraftmaschine betrieben wird, wodurch besonders einfach verschiedene Betriebszustände der Verbrennungskraftmaschine untersucht werden können. Das Entnehmen von Abgasproben ist nicht notwendig. Hierdurch lassen sich tiefgehende Erkenntnisse bei der Verbrennung von Motorschmiermitteln wie Motoröl gewinnen. Da Lithium bzw. Lithiumionen typischerweise nicht in bewährten Kraftstoffen zum Betreiben von Verbrennungskraftmaschinen enthalten sind, lässt sich durch die Verwendung von Lithiumionen als Metallionentracer ein besonders deutlich von einer bei der Verbrennung von Kraftstoffen vorliegenden Flammfärbung abhebendes Messsignal erzeugen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass eine Massenkonzentration von Lithiumionen im Motoröl 0,1% beträgt. Durch die Beimischung weiterer Substanzen in das Motoröl ändern sich die Verbrennungs- und Schmiereigenschaften des Motoröles. Vorzugsweise ist also die Massenkonzentration des verwendeten Metallionentracers im Motoröl möglichst gering zu halten. Dabei hat sich eine Massenkonzentration von Lithiumionen im Motoröl von 0,1% bewährt. Bei dieser Massenkonzentration werden die Schmier- und Verbrennungseigenschaften des Motoröls gering bis gar nicht beeinträchtigt, es ist jedoch möglich, dass Emissionsspektrum der bei der Verbrennung des Motoröls erzeugten Flammenfront so auszugestalten, dass ein ausreichend hoher Peak mit einer Wellenlänge von 671 Nanometern erzeugt wird.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das Motoröl zur besseren Lösbarkeit der Lithiumionen erwärmt, insbesondere auf eine Temperatur von wenigstens 60° C. Die Lithiumionen bzw. die Lithiumseife kann dabei dem Motoröl vor, während oder nach der Erwärmung beigemischt werden. Dabei ist insbesondere eine Temperatur von 60° C zur ausreichenden Lösung der Lithiumionen im Motoröl ausreichend.
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Bevorzugt wird zur Steigerung einer Messgenauigkeit eine Referenzmessung durchgeführt, wobei wenigstens ein zweiter optischer Sensor die Verbrennung mittelbar über einen Bandstoppfilter erfasst und die von beiden optischen Sensoren erzeugten Sensordaten voneinander subtrahiert werden. Durch das Subtrahieren der von beiden optischen Sensoren erzeugten Sensordaten lässt sich sowohl der Moment als auch der Bereich im Brennraum, in dem das Motoröl verbrannt wird, deutlich erfassen, auch bei einer nicht ausreichend vorgemischten Flamme. Das Subtrahieren der Sensordaten kann dabei auf der Recheneinheit erfolgen. Wie bereits bei der Beschreibung der Vorrichtung erwähnt, weist der Bandstoppfilter dabei ein dem Bandpassfilter gegensätzliches Transmissionsspektrum auf. So sperrt der Bandstoppfilter genau die Wellenlängenbereiche des von einer Verbrennung ausgesendeten Lichts, welche der Bandpassfilter hindurchlässt. Durch Subtrahieren einer breitbandigen Schwarzkörperstrahlung vom zu analysierenden Messignal lässt sich ein besonders ausgeprägtes und damit deutlich wahrnehmbares Messsignal erzeugen, um den Moment und den Ort, an dem das Motoröl im Brennraum verbrennt, besonders zuverlässig erkennen zu können.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.
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Dabei zeigen:
- 1 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines qualitativen Emissionsspektrums einer Kraftstoff-Luft-Gemisch Flamme und einer Lithiumionen aufweisenden Flamme; und
- 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur optischen Analyse von Flammenlicht.
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Das in 1 dargestellte Diagramm zeigt einen Abschnitt eines Emissionsspektrums 7 einer ersten durch das Verbrennen eines Kraftstoff-Luft-Gemisches erzeugten, in 2 dargestellten und durch eine Flamme symbolisierte Verbrennung 6, sowie einen Abschnitt eines Emissionsspektrums 8 einer zweiten durch das Verbrennen von Motoröl erzeugten Verbrennung 6. Dabei sind auf einer Abszisse des Diagramms eine Wellenlänge des von den Verbrennungen 6 ausgesendeten und in 2 näher gezeigten Lichts 11, 12 in Nanometern und auf einer Ordinate des Diagramms eine qualitative Intensität des ausgesendeten Lichts aufgetragen.
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Das Motoröl ist mit Lithiumionen angereichert, wodurch das Emissionsspektrum 8 der Verbrennung 6 von Motoröl einen charakteristischen Peak bei einer Wellenlänge von 671 Nanometern aufweist. Aufgrund des typischerweise in von Verbrennungskraftmaschinen genutzten Kraftstoffs umfassten Natriums weist das Emissionsspektrum 7 der Kraftstoff-Luft-Gemisch Verbrennung 6 einen charakteristischen Peak bei einer Wellenlänge von 589 Nanometern auf. Durch eine Analyse der von den Verbrennungen 6 erzeugten Emissionsspektren 7, 8 lassen sich somit Quellen für Partikelemissionen unterscheiden. Weist das Emissionsspektrum 7 lediglich den Peak bei 589 Nanometern auf, so handelt es sich bei der Verbrennung 6 um eine Flammenfront, die durch die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs hervorgerufen wurde. Weist das Emissionsspektrum 8 neben dem Peak bei 589 Nanometern auch noch den Peak bei 671 Nanometern auf, so handelt es sich bei der Verbrennung 6, beziehungsweise einem Teilbereich einer Flammenfront um eine Verbrennung, die durch das Verbrennen von mit Lithiumionen angereichertem Motoröl entsteht. Zur Analyse der Emissionsspektren 7, 8 wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt, welche in 2 dargestellt ist. Dabei wird zur besseren Wahrnehmbarkeit mit Hilfe eines optischen Bandpassfilters 3 der aus einer Verbrennung von Natrium entstammende Peak bei der Wellenlänge von 589 aus einem von einem optischen Sensor 2 erzeugten Messsignal herausgefiltert.
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Die Vorrichtung umfasst einen nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor, welcher einen Brennraum 1 umfasst, in welchem ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zur Erzeugung einer explosionsartige Verbrennung 6 verbrannt wird. Dabei erzeugt die Verbrennung 6 eine Licht 11, 12 emittierende Flammenfront. Zur korrekten Funktionsweise des Verbrennungsmotors ist es notwendig, dass dieser mit einem Schmiermittel geschmiert ist. Hierzu wird im vorliegenden Fall ein Motoröl verwendet. Da das Motoröl ebenfalls in den Brennraum 1 eintritt, verbrennt es dort. Je nachdem, ob das Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrennt oder das Motoröl verbrennt, weist eine hierdurch erzeugte Verbrennung 6 entsprechende Emissionsspektren 7, 8 auf.
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Der Brennraum 1 weist einen optischen Zugang 9 auf, beispielsweise in Form einer mit einem Quarzglas verschlossenen Bohrung oder einer speziellen für optische Untersuchungen ausgelegten Zündkerze. Die Vorrichtung weist ferner zwei optische Sensoren 2 auf, hier in Form von Kameras, welche den Brennraum 1 über den optischen Zugang 9 erfassen. Zwischen den optischen Sensoren 2 und dem Brennraum 1 sind vor einem der optischen Sensoren 2 ein optischer Bandpassfilter 3 und vor dem anderen optischen Sensor 2 ein Bandstoppfilter 4 angeordnet. Das von der Kraftstoffflammenfront und der Motorölflammenfront ausgesendete Licht 11, 12 wandert durch den optischen Zugang 9 und die Filter 3, 4 zu den optischen Sensoren 2 hindurch. Dabei lässt der optische Bandpassfilter 3 die Wellenlängenbereiche des Emissionsspektrums 8 der Motorölflamme hindurch, welche charakteristisch für Lithiumionen sind. Hierzu weist der optische Bandpassfilter 3 eine Passierbarkeit bei 671 Nanometern mit einer Halbwertsbreite von 10 Nanometern auf. Entsprechend verhindert der Bandstoppfilter 4, dass diese Wellenlängenbereiche zum optischen Sensor 2, welcher vom Bandstoppfilter 4 verdeckt ist, vordringen können. Von den beiden optischen Sensoren 2 erzeugte Sensordaten werden über einen Datenbus an eine Recheneinheit 5 weitergeleitet und von dieser ausgewertet. Um die Verbrennung des Motoröls besser wahrnehmen zu können, lässt sich das mit Hilfe des durch den Bandstoppfilter 4 versperrten optischen Sensors 2 ausgegebene Referenzsignal von dem von dem anderen optischen Sensor 2 erzeugten Messsignal abziehen. Ein Messergebnis lässt sich dann auf einer Anzeige 10 darstellen. So lässt sich ein Zeitpunkt und ein Ort an dem das Motoröl im Brennraum 1 verbrennt von einem Zeitpunkt und einem Ort an dem Kraftstoff verbrennt unterscheiden, um eine Aussage darüber treffen zu können, welche Verbrennung als Quelle für im Abgas vorhandene Rußpartikel dient.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- AT 503276 B1 [0005]
- US 2999383 [0006]
