DE1598827B2 - Gasentnahmesonde für Abgasanalyse an Ottomotoren - Google Patents
Gasentnahmesonde für Abgasanalyse an OttomotorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gasentnahmesonde für Abgasanalyse an Ottomotoren nach dem Wärmetönungs-Meßprinzip,
die in das Auspuffrohr von Kraftfahrzeugen einführbar ist und einen zusätzlichen Ansaugstutzen
zur Ansaugung von Frischluft hat, dessen Einströmöffnung dem Abgasstrom aus dem Auspuffrohr
abgewandt ist.
Zur Durchführung von Abgasanalysen an Ottomotoren wird das zu untersuchende Abgas über eine
Entnahmesonde aus dem Auspuffrohr des Kraftfahrzeuges mittels einer Gassogpumpe abgeschnüffelt
und zum Gasanalysengerät befördert. Als Sonde wird ein Entnahmeröhrchen in das Auspuffrohr eingeführt
und über eine Schlauchleitung mit dem Analysator verbunden. Auf dem Gaswege von der Entnahmesonde
bis zum Analysengerät werden aus dem Abgas alle festen und flüssigen Bestandteile des Abgasgemisches
(vornehmlich Ruß und Kondensatwasser) ausgefiltert, um die Funktion des Meßsystems nicht zu
gefährden.
Die Erfindung betrifft eine Entnahmesonde für Gasanalysengeräte, die nach dem Wärmetönungs-Meßprinzip
arbeiten. Im Rahmen dieses Meßverfahrens wird das zu analysierende Gas über zwei in
einer Meßbrückenschaltung liegende heizbare elektrische Widerstände geleitet, von denen der eine, der
sogenannte Meßdraht, so beheizt wird und gleichzeitig als Katalysator ausgebildet ist, daß z. B. die Kohlenoxyd-Komponente
des Abgases (bzw. andere unverbrannte Gaskomponenten) durch katalytische Wirkung an der Oberfläche des Drahtes zu Kohlendioxyd
oxydiert, während der andere Widerstand, der sogenannte Vergleichsdraht, so beheizt und ausgebildet
ist, daß an seiner Oberfläche noch keine Oxydation der CO-Gaskomponente eintritt. Die am
Meßdraht frei werdende Oxydationswärme erhöht die Temperatur und damit auch den elektrischen
Widerstand dieses Drahtes, so daß das Gleichgewicht der Brückenschaltung gestört wird. Die Verschiebung
des Brückengleichgewichtes ist ein Maß (im allgemeinen in »Volumprozent« angegeben) für die am
Meßdraht oxydierte Gaskomponente (bzw. oxydierten Gaskomponenten) des Abgasgemisches.
Zur vollständigen Oxydation der gesuchten unverbrannten oder nur teilweise verbrannten Komponente
(oder Komponenten) des Abgasgemisches wird am Meßdraht Sauerstoff benötigt, der im Abgas
nicht in ausreichendem Maße vorhanden ist. Die bekannten, nach dem Wärmetönungs-Meßprinzip arbeitenden
Abgasanalysengeräte für Ottomotoren fugen den benötigten Sauerstoff dem zu analysierenden
Abgas im Analysengerät in einer vor der Meßkammer liegenden Mischkammer hinzu, indem die Gaspumpe,
die das Abgas zum Analysator befördert, über einen separaten kalibrierten Ansaugstutzen zusätzlich
auch Frischluft ansaugt.
Da die Zumischung von Frischluft eine Verdünnung des zu analysierenden Abgases darstellt, ist ein
solches Zumischen meßtechnisch nur dann tragbar, wenn das Mengenverhältnis Abgas/Frischluft verläßlich
konstant ist. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese Vorbedingung für Zumisch-Einrichtungen
dieser Art an Abgasanalysengeräten für Ottomotoren in der Praxis nicht gegeben ist; denn
der Querschnitt einer der beiden Strömungskanäle, nämlich die Abgasleitung, bleibt im Betriebszustand
des Geräts nicht konstant.
In der Abgasschnüffelleitung mit ihren Staubfiltern und ihrem Wasserabscheider verändert sich infolge
Ruß- und kondensierender Feuchtigkeitsablagerung der Leitungsquerschnitt laufend und unkontrollierbar,
während der Leitungsquerschnitt des Frischluftweges weitgehend konstant bleibt, d. h., die
beschriebene, ohne bewegte Teile arbeitende Luftzumischeinrichtung sichert im praktischen Betrieb kein
konstantes Mengenverhältnis Abgas/Frischluft.
Es ist versucht worden, diesen Nachteil durch eine Gasentnahmesonde für die Abgasanalyse an Ottomotoren
nach dem Wärmetönungsprinzip abzustellen, bei der ein zusätzlicher Ansaugstutzen zur Ansaugung
von Frischluft, dessen Einströmöffnung dem Abgasstrom aus dem Auspuffrohr abgewandt ist, vorgesehen
ist. Jedoch erfolgt die Vermischung des Abgases bei dieser Gasentnahmesonde erst hinter dem
Wasserabscheider und hinter einer rechtwinkligen Abknickung des Abgasentnahmerohrs. Durch das im
Wasserabscheider ausfallende Wasser und die an der
" rechtwinkligen Entnahmerohr-Abknickung sich ablagernden festen und durch das Kondenswasser angefeuchteten
Schwebstoffe des Abgases wird in unkontrollierbarer Weise der Querschnitt der Abgasentnahmeleitung
vor der Zusammenführung von Abgas und Frischluft verändert.
Diese Unzulänglichkeit der beschriebenen Luftzumischeinrichtung vermeidet die vorliegende Erfindung;
sie betrifft eine ebenfalls ohne bewegte Teile arbeitende Zumisch-Einrichtung eines nach dem
Wärmetönungs-Meßprinzip arbeitenden Abgasanalysengeräts für Ottomotoren, die zufolge geeigneter
Anordnung der Frischluftzuführung unter allen Betriebsbedingungen, d.h. auch bei Querschnittveränderungen
der Schlauchleitung von der Entnahmesonde zum Analysengerät, ein konstantes Abgas/Luft-Mengenverhältnis
sicherstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Frischluftleitung zwischen dem Ende
des Auspuffrohres und dem Wasserabscheider und Staubfilter in das Abgasentnahmerohr mündet.
An der Mündungsstelle sollen praktisch keine Wasser- und/oder Rußablagerungen erfolgen.
In der neuen Vorrichtung wird somit die Frischluft nicht in bekannter Weise in einer Mischkammer des
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Analysengeräts, sondern bereits in der Abgasentnah- geordneten Katalysator, bei dessen Anwesenheit be-
mesonde zugemischt, über die das Abgas aus dem reits bei Zimmertemperatur etwa vorhandene
Auspuffrohr abgesogen wird. Hierdurch beeinträchti- CO-Spuren zu CO., oxydiert werden, so daß die an-
gen die in der Betriebspraxis unvermeidlichen Quer- gesaugte Frischluft"mit Sicherheit CO-frei ist. Die in
Schnittsveränderungen dieser für Abgas- und Frisch- 5 der angesaugten Luft dann etwa vorhandenen CO,-
luft nach der Erfindung gemeinsamen Schlauchlei- Spurenanteile beeinträchtigen die Messung nicht,
tung zum Analysengerät das Mengenverhältnis Ab- Die Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Ausführung der
gas/Luft nicht, d. h., die Verdünnung des zu analysie- Erfindung.
renden Abgases bleibt konstant, trotz beliebiger Mittels des über das Kraftfahrzeug-Auspuffrohr 1
Querschnittsveränderung der Schlauchleitung (ein- io zu schiebenden Halterohres 2 wird das Abgasentnah-
schließlich zwischengeschalteter Filter) durch Ruß- meröhrchen 3 in das Auspuffrohr 1 eingeführt,
und Wasserablagerungen. Über die Röhrchenöffnungen 4 tritt das zu analy-
Nach der Erfindung ist der Frischluftansaugstut- sierende Abgas in die Entnahmesonde ein.
zen der Abgasentnahmesonde so angeordnet, daß er Die Frischluftzufuhr erfolgt über das Röhrchen 5. nicht im Abgasstrom des Auspuffrohres liegt, so daß 15 Abgas- und Frischluftstrom vereinigen sich vor dem das Ansaugen weitgehend unverseuchter Frischluft Staubfilter 6 und strömen dann gemeinsam über die gewährleistet ist. Im übrigen würde eine eventuelle auf den Schlauchanschluß 7 aufgeschobene Schlauch-CO-Verseuchung der Auspuffrohr-Umgebung, aus leitung zum Analysator. In der Praxis unvermeidbare der Frischluft abgesaugt wird, im ppm-Bereich lie- Querschnittsveränderungen dieses Strömungsweges gen, während der zu analysierende CO-Gehalt des 20 durch Schlauchquetschungen, Filterverstopfungen Auspuffgases im Prozent-Bereich liegt, so daß eine oder Wasserausscheidungen verändern das Mengen-Gefährdung des Meßergebnisses praktisch nicht zu verhältnis Abgas/Frischluft nicht, da sie beiden Ströbefürchten wäre. Um jedoch etwaige Befürchtungen mungsmedien gemeinsam sind,
in dieser Richtung mit Sicherheit auszuschließen, er- F i g. 2 zeigt die gleiche Entnahmesonde wie folgt nach einer besonderen Ausführung der Erfin- 25 Fig. 1, wobei lediglich am Eingang der Frischluftzudung die Frischluftansaugung an der Abgasentnah- führung in einer beispielhaften Darstellung ein Katamesonde über einen im Frischluftansaugstutzen an- lysator 8 angeordnet ist.
zen der Abgasentnahmesonde so angeordnet, daß er Die Frischluftzufuhr erfolgt über das Röhrchen 5. nicht im Abgasstrom des Auspuffrohres liegt, so daß 15 Abgas- und Frischluftstrom vereinigen sich vor dem das Ansaugen weitgehend unverseuchter Frischluft Staubfilter 6 und strömen dann gemeinsam über die gewährleistet ist. Im übrigen würde eine eventuelle auf den Schlauchanschluß 7 aufgeschobene Schlauch-CO-Verseuchung der Auspuffrohr-Umgebung, aus leitung zum Analysator. In der Praxis unvermeidbare der Frischluft abgesaugt wird, im ppm-Bereich lie- Querschnittsveränderungen dieses Strömungsweges gen, während der zu analysierende CO-Gehalt des 20 durch Schlauchquetschungen, Filterverstopfungen Auspuffgases im Prozent-Bereich liegt, so daß eine oder Wasserausscheidungen verändern das Mengen-Gefährdung des Meßergebnisses praktisch nicht zu verhältnis Abgas/Frischluft nicht, da sie beiden Ströbefürchten wäre. Um jedoch etwaige Befürchtungen mungsmedien gemeinsam sind,
in dieser Richtung mit Sicherheit auszuschließen, er- F i g. 2 zeigt die gleiche Entnahmesonde wie folgt nach einer besonderen Ausführung der Erfin- 25 Fig. 1, wobei lediglich am Eingang der Frischluftzudung die Frischluftansaugung an der Abgasentnah- führung in einer beispielhaften Darstellung ein Katamesonde über einen im Frischluftansaugstutzen an- lysator 8 angeordnet ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Gasentnahmesonde für Abgasanalyse an Ottomotoren nach dem Wärmetönungs-Meßprinzip,
die in das Auspuffrohr von Kraftfahrzeugen einführbar ist und einen zusätzlichen Ansaugstutzen
zur Ansaugung von Frischluft hat, dessen Einströmöffnung dem Abgasstrom aus dem Auspuffrohr
abgewandt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftleitung (5) zwischen dem Ende des Auspuffrohres (1) und dem
Wasserabscheider und Staubfilter (6) in das Abgasentnahmerohr (3) mündet.
2. Gasentnahmesonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschlußstutzen
für die Frischluftansaugung ein Katalysator zur automatischen Oxydation von in der Frischluft
enthaltenen oxydationsfähigen Anteilen angeordnet ist.
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE3412166A1 (de) * | 1984-03-31 | 1985-10-10 | Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss | Verfahren und vorrichtung zum bestimmen des kraftstoffluftverhaeltnisses von ottomotoren |
DE3720684A1 (de) * | 1987-06-23 | 1989-01-05 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zum ueberwachen des schadstoffgehaltes von abgasen bei brennkraftmaschinen |
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- 1967-03-02 DE DE19671598827 patent/DE1598827C3/de not_active Expired
-
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- 1968-02-26 GB GB918568A patent/GB1211295A/en not_active Expired
- 1968-03-01 FR FR1556055D patent/FR1556055A/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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DE1598827A1 (de) | 1971-04-15 |
GB1211295A (en) | 1970-11-04 |
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