DE1942097A1 - Abgasanalysator fuer Verbrennungsmotoren - Google Patents

Abgasanalysator fuer Verbrennungsmotoren

Info

Publication number
DE1942097A1
DE1942097A1 DE19691942097 DE1942097A DE1942097A1 DE 1942097 A1 DE1942097 A1 DE 1942097A1 DE 19691942097 DE19691942097 DE 19691942097 DE 1942097 A DE1942097 A DE 1942097A DE 1942097 A1 DE1942097 A1 DE 1942097A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
measuring
measurement
air
analyzed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19691942097
Other languages
English (en)
Inventor
Genl Hermann Robert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sun Electric Corp
Original Assignee
Sun Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sun Electric Corp filed Critical Sun Electric Corp
Publication of DE1942097A1 publication Critical patent/DE1942097A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
    • G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
    • G01M15/104—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases using oxygen or lambda-sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/14—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature
    • G01N27/16—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by burning or catalytic oxidation of surrounding material to be tested, e.g. of gas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/14—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature
    • G01N27/18—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by changes in the thermal conductivity of a surrounding material to be tested
    • G01N27/185—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by changes in the thermal conductivity of a surrounding material to be tested using a catharometer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

SUN BLBCTRIC CORPORATION 1S · August 1969 Harlem end Avondale, CHICAGO, USA Schu/Nie - Io Abgasanalysetor für Verbrennungsmotoren
Die Erfindung betrifft einen Abgasanalysetor für Verbrennungsmotoren.
Zur Abgasanalyse von Verbrennungsmotoren gibt es zwei nach unterschiedlichen Prinzipien arbeitende Sy β teste. Bei den ersten System wird ein von dem zu analysierenden Gas uaspültes und durch eine definierte Zuführung von Energie erwärmtes Eleatent verwendet. Infolge der Tatsache, daß die Wärmeleitfähigkeit des vorbeifließenden zu analysierenden Gasgemisches in Abhängigkeit der Zusammensetzung variiert, ist die sich einstellende Endtemperatur dieses Elements gleich«· falls von der Zusammensetzung dieses Gasgemisches abhängig· Die Endtemperatur kann z. B. suit Hilfe eines geeigneten Fühlers, der ein bestimmtes Meßsignal abgibt, bestimmt werden·
Die Wärmeleitfähigkeit des Gemisches nimmt einen minimalen Wert an, wenn in dem Verbrennungsmotor die Verb Innung stoechiometrisch erfolgt, wenn also das Luft-Bresuietoff-Verhältnis des dem Motor zugeführten Gemisches derart ist, daß
009812/1204
eine vollständige Verbrennung eintritt. In diesem Fall enthalten dl« Abgase nämlich fast kein Kohlenmonoxyd Co und keinen Wasserstoff H2, sondern ausschließlich Kohlandioacyd C0„, Stickstoff und Wasserdampf, wobei letzterer durch X©ndensation entfernt wird.
Ober- und unterhalb des stoechiometrischen Punktes nimtnt die W&nneleitfähigkeit der Abgase zu, wodurch das Element besser gekühlt wird und seine Temperatur abnimmt. Dabei ergibt »ich, daß infolge der Doppeldeutigkeit jeweils bei zwei bestimmten Werten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses unter- und oberhalb des stoechiometriachen Punktes auf dem Meßinstrument dieselbe Anzeige erhalten wird. Im Bereich des etoechiometriachen Punktes ist die Anzeige des Meßinstrumentes also nicht eindeutig, und man kann deshalb nicht feststellen, ob da» Luft-Brennstoff -Verhältnis zu groß odar zu klein ist. Besonders bei modernen Motorer, bei denen eine exakt· Einstellung dar Gemischzusammensetzung bei Leerlauf und Taillast von wesentlicher Bedeutung ist, nicht nur um dia Luftverunreinigung möglichst weitgehend zu verhüten, sondern auch um Motorschäden zu vermeiden, sind die nach diesem Prinzip arbeitenden Abgasanalysatoren weniger gut geeignet«
Bai dam zweiten System wird gleichfalls ein durch gleichmäßige Zuführung von Energie beheiztes Element verwendet. Hierbei wird jedoch so viel Energie zugeführt, daß das Element eine Temperatur erhält, die hoch genug ist, um die noch vorhandenen brennbaren Bestandteile des Abgases unter Zuführung von Luft katalytisch zu verbrennen. Wenn die Gemischzusammensetzung unter dem stoechiometrischen Punkt liegt und das dam Hotor zugeführte Gemisch zu fett ist, wird die Teia-' peratur des Elementes, die auch hier von einem geeigneten Fühler gemessen wird, bei abnehmenden Werten des Luft-Breniatoff-Verhältnisses und einer dabei zunehmenden konzentration brennbarer Komponenten in dem Abgas-Lirf* -©misch an-
009812/1204 "bad original
steigen« Oberhalb dee a toechometriechen Punkt·» iet netur-
-»■■" gemäß ein Luftüberschuß des dem Motor zugeführten Gemische» " gegeben. Dadurch ist das Gemisch zu mager, und das Abgas enthält keine brennbaren Komponenten mehr. Da· von de« Fühler abgegebene Meßeignal wird also, ausgehend von «inen *u fet-
φ· ten Gemisch, bei Erhöhung des Luftzueatzee bia zu» Erreichen . ■ des stoechiometrischen Punktes variieren und danach konstant bleiben. Dies bedeutet jedoch, daß es mit einem derartigen " * Abgasanalysator nicht möglich ist, die Gemischzusammensetzung * eines Verbrennungsmotors definiert etwas zu mager einzustellen, wie dies z. B. bei Dieselmotoren erwünscht ist· Diese Tatsache bedeutet einen Nachteil und eine Beschränkung der Anwendungsmöglichkeiten der nach diesem System arbeitenden Abgasanalysetoren.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einer geeigneten Kombination beider Systeme die Nachteile der Ein— zelsysteme beseitigt und deren Vorteile beibehalten werden· Der βrfindungsgemäße Abgasanalysetor ist aus diesem Grunde derart aufgebaut, daß ein durch eine definierte Zuführung von Energie erwärmtes erstes Element, dessen sich einstellende Temperatur von einem ersten Fühler gemessen wird, wobei das erhaltene erste Meßsignal ein Maß für die Wärmeleitfähigkeit der längs des Elements geführten Abgase ist, mit einem zweiten Element kombiniert wird, das gleichfalls durch eine definierte Zuführung von Energie beheizt wird, und zwar derart, daß es im Betrieb eine genügend hohe Temperatur aufweist, um die brennbaren Komponenten des daran entlanggeführten Abgas-Luft-Gemisches katalytisch zu verbrennen, so daß die sich einstellende und von einem zweiten Fühler gemessene Temperatur und damit das erhaltene zweite Meßeignal ein Maß für den kalorischen Wert der zu analysierenden Gase darstellen, wobei dieses zweite Meßsignal, ausgehend von dem stoechiometrischen Punkt, bei abnehmenden Werten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses des dem Motor zugeführten Gemisches vergleichsweise schneller als das erste Meßeignal
009812/1204
unter gleichen Bedingungen zunimmt, und wobei diese beiden
Meftsignale zur Ableitung eines Endsignals, das ein-Maß für
die Differenz der beiden Meßsignale ist, einer Auswertevorrichtung zugeführt werden.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu suchen,
daß bei einer Variation des Luft-Brennstoff-Verhältnisses des dem Motor angeführten Gemisches, aussehend von Werten unterhalb des etoechiometrischen Punktes, eine kontinuierliche und eindeutige Anzeige des Meßinstrumentes erreicht wird.
Elr.e bevorzugte Aus füTmings form ist dergestalt, daP ein orates Element in Form eines Hitzdrahtos derart i/i οϊ.,οη elaste elektrischen Meßkreis aufgenommen ist, daß dessen Betriöbswiderstand und somit das AusgangssignEil des I-ießkruises ein Maß für die Wärmeleitf ähigliG it der daran entlanggeführten zu analysierenden Abgase ist, wobei ein zweites Element, ebenfalls in Form eines Hitzdrahtee, derart in einen zureiten elektrischen Meßltreis aufgenommen ist und im Betrieb eine solche Temperatur aufweist, daß die brennbaren Komponenten des daran entlanggeführten zu analysierenden Abgas-Luft-Gemisches katalytisch verbrannt werden, so daß der Widerstand des zweiten
Elementes und somit das Ausgangssignal des zweiten Meßkreisee ein Maß für den kalorischen Wert der zu analysierenden Gase
sind, während das Ausgangssigna 1, ausgehend von dem stoechJ.^- metrischen Punkt, bei abnehmenden Werten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses des dem Motor zugeführten Gemisches vergleichsweise schneller als das Ausgangssigna1 des ersten Keßkreises
unter gleichen Bedingungen zunimmt, und wobei diese beiden
momentanen Ausgangs signale zur Ableitung eines ließsignals,
das ein Maß für die Differenz der beiden Ausgangssignale ist, einer Auswertevorrichtung zugeführt werden.
-W-
009812/1204 · ■■ .
BAD ORIGINAL
Der den Meßdraht durchfließende Strom bewirkt eine gewisse Erwärmung des Meßdrahtes, wodurch sich die Temperatur auf einen bestimmten Endwert einstellen wird. Während bei der Messung nach dem Wärme leitfähigkeitsprinssip diese Endtenipe·- ratur von der wärmeleitfähigkeit der den Meßdraht umgeben-» den Gase beeinflußt wird, ergibt sich die Temperatur bei dem !zum Bestimmen des kalorischen Wertes der Abgase dienenden Meßdraht aufgrund der in dem Abgas vorhandenen brennbaren Stoffe.
Die beiden iießinntrunente können in zwei sich gegenüberliegen-,l·
de Zweige einer Wheatstoneechon Brücke aufgenommen sein, wäh- ν..|.
rond die beiden anderen BrUckenglieder entsprechende Ver- . \-l
gleichselemente entlmlton, wobei jedes Meßoloment und das .V:\ zugehörige Vorgleichsolepont von demselben Strom durchflossen wird, wahrend- die Ausgangs spannung der Brücke einen sseigelnstruiueiit zugeführt wird.
Eu ist jedoch auch möglich, daß jedes Meßelement mit dem asi|> gehörigen Vergleichselement zu einen an ein· Spannungsquelle ^:. angeschlossenen Spannungsteiler kombiniert ist, wobei die entsprechenden Abgreifpunkte der Spannungsteiler jeweils über einen einstellbaren Widerstand nit de* Eingang simps Addierverst&rkers verbunden sind, an dessen Eingang iibsr -
009812/1204
einen einstellbaren Widerstand zusätzlich eine Ausgleichs— spannung gelegt wird.
Eine geschickte konstruktive Ausführung«form ist dergestalt, daß eine Zufuhrleitung für die zu analysierenden Abgas· vorgesehen ist, die über eine erste kalibrierte Öffnung mit einer das Meßelemeht für die Wärmeleitfähigkeitsmessung enthaltenden ersten Meßkaturner in Verbindung steht, die ihrerseits mit einer Absaugleitung verbunden ist, daß die Zufuhrleitung ferner Über eine zweite kalibrierte Öffnung mit einer das Meßelement zum Bestimmen de« kalorischen Wertes enthaltenden zweiten Meßkatwner in Verbindung steht, die gleichfalls mit der Absaugleitung und über eine dritte kalibrierte Öffnung mit der Außenluft in Verbindung steht.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele.
Bs zeigen:
Fig. la bis Ic eine graphische Darstellung zur Erläuterung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens,
Fi1Or. 2a das Schaltbild eines Meßkreises einer Ausführung*form,
Fig. 2b eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Wirkung des Systems nach Fig. 2a,
Fig. 3a ein Schaltbild eines Meßkreises einer
zweiten Ausführung form,
Fig. 3b eine graphische Darstellung nur Erläuterung der Wirkung dieser zweiten Ausführungsform,
009812/1204 - 6 -
BAD ORiGiNAL
Fig. k in skizzenhafter Darstellung eine mögliche konstruktive Verwirklichung des erfindungsgeraäßen Abgasanalysetors.
la zeigt, wie sich bei einem nach dem Prinzip der Wärmeleitfähigkeit wirkenden Abga»analysator die Wärm·leitfähig- ' keit Wg des Abgases eines Verbrennungsmotors in Abhängigkeit des Luft-Brennstoff-Verhältnisses L/B des dem Motor zugeführten Gemisches ändert. Diese Wärmeleitfähigkeit Wg, auf der nach oben weisenden y-Achse eingetragen, nimmt in dem stoechiometrischen Punkt S einen minimalen Wert an, also in dem Punkt, wo das Luft-Brennstoff-Verhältnis eine derartige Größe aufweist, daß die Verbrennung in dem Verbrennungsmotor stoechiometrisch verläuft. Da der Widerstand des Meßdrahtes und somit die Ausgangsspannung der Meßbrücke in entsprecbender Weise wie die Wärmeleitfähigkeit Wg variieren, ist die Anzeige des Meßinstrumentes im Bereich des stoechometriseheη Punktes nicht eindeutig. Dabei entspricht ein Wert der Ausgangsspannung Vu1, in Fig. la mit dem Buchstaben "a" anpeseben, zwei Werten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses A^ bzw. A„, die entsprechend unter- bzw. oberhalb des stoechionetrischen Punktes liegen.
Iij.. Ib bezieht sich auf das System der Abgasanalyse, wobei i'.ie brennbaren Bestandteile eines Gemisches der zu analysierenden Abgase unter Zuführung von Luft katalytisch verbrannt werden. Auf der y-Achse ist die Temperaturerhöhung des Meßdrahtes als Funktion des Luft-Brennstoff-Verhältnisses des dem Motor zugeführten Brennstoffgemisches eingetragen, wobei eine hohe Temperatur des Meßdrahtes einem hohen Wert des Keßdrahtwiderstandes entspricht. Oberhalb des stoechiometrischen Punktes, also wenn dem Motor ein zu mageres Gemisch zugeführt wird, enthält das Abgas keine brennbaren Bestandteile mehr, wodurch entsprechende Änderungen des Meßdrahtwiderstandes und der Ausgangsspannung Vu„ der zugehörigen
Meßkreise entfallen. ^
009812/1204
BAD ORIGINAL
Es ist also praktisch nicht möglich, bei Verwendung eines derartigen Analysator« nach dem Prinzip der katalytisch·« Verbrennung das Gemisch definiert etwa* zu mager einzustellen, da die Anzeige oberhalb des stoechiometrischen Punktes nicht mehr auf Gemischänderungen anspricht.
Erfindungsgemäß werden beide Systeme kombiniert. Dabei wird was an sich leicht erreicht werden kann - der Meßkreis für die Analyse mit Hilfe der katalytischen Verbrennung derart ausgebildet, daß dessen Auegangsspannung Vu„ bei abnehmendem Luft-Brennstoff-Verhältnis unterhalb des stoechiometrischen Punktes vergleichsweise schneller ansteigt als die des Meßkreises nach dem Wärmeleitfähigkeitsverfahren. Wenn die Ausgangsspannung der beiden Meßkreise voneinander abgezogen werden, nimmt die resultierende Meßspannung Vu1 - Vu„ als Funktion des Luft-Brennstoff-Verhältnisses einen Verlauf nach Fig. Ic. Dabei zeigt sich, daß eine kontinuierliche und gleichsinnige Änderung der Meßspannung und der Anzeige des Meßinstruments bei gleicheinniger Änderung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses mit einer eindeutigen Anzeige im Bereich des stoechiometrischen Punktes gegeben ist. Außerdem ist auch eine Anzeige oberhalb des gemischabhängigen stoechiometrischen Punktes gewährleistet.
Fig. 2a zeigt das Schaltbild eines möglichen Ausführung«beispiels des erfindungsgemäßen Abgasanalysators In Form einer Wheatstonebrücke. Hierbei speist eine GIeichspannungsquelle E einen ersten Brückenzweig mit zwei in Reihe liegenden Drahtwiderständen R1 und R2 zum Messen nach dem Wärmeleitfähigkeiteprinzip und einen zweiten Brückenzweig mit zwei in Reihe liegenden Drahtwiderständen R. und R. zum Messen nach dem Prinzip der katalytischen Verbrennung. Dabei arbeiten die sich diagonal gegenüberliegenden Widerstände R1 und Ri als Meß- und die Widerstände R_ und R- als Vergleichswiderstände.
009812/1204
2b zeigt als Punktion des Luft-Brennstoff-Gemisches L/B die Widerstandsänderung de« Meßdrahtes R1 und die daraus resultierende Änderung der Spannung V1 über dem Vargleichswidarstand R0. Außerdem zeigt die Figur auch die Änderung des Meßwiderstandes R. als Funktion des Luft- ■ Brennstoff-Verhältnisses und die dadurch herbeigeführte ; Änderung der Spannung V0 über dem Widerstand R^.
Die Differenzspannung V1 - V„ hat den unten in Fig. 2 angegebenen gewünschten Verlauf und wird mit dem Meßinstrument M gemessen.
Fig. 3a zeigt das Schaltbild einer weiteren Aueführungeform, wobei ein Addierrerstärker verwendet wird. In dieser Schaltung speist eine Gleichspannungsquelle B zwei parallel geschaltete Spannungsteiler, wobei der eine zum Messen nach dem WarneIeitfKhigkeItaprinzip einen Meßdraht R^ und einen Vergleichs- bzw. Referenzdraht R_ und wobei der andere zum Messen nach dem Prinzip der katalytischen Verbrennung einen Meßdraht Ro und einen Vergleichs- bzw. Referenzdrnht Rq aufweist. Dabei ergeben sich über den Vergleichewiderständen Rn und R9 entsprechende Spannungen V2 1 und V1 1". Die Mittelabgriffe d«r Spannungsteiler Rg und R_ bzw* Rg und R9 sind über einstellbare Widerstände R40 bzw. R44 mit dem Eingang eines Verstärkers OA verbunden. Der Verstärkerausgang ist über einen Widerstand R1 mit dem VerstSrkereinsans und über οin Meßinstrument M mit den referenzseitigen Eckpunkten der Spannungsteiler verbunden. Darüber hinaus wird eine Ausgleichsspannung R1 gleicher Polarität über einen einstellbaren Widerstand R1^ ebenfalls an den Verstärkereingang gelegt.
Nach der Theorie der Rechenverstärker (Operational Amplifiers) ergibt sich eine Ausgangsspannung Vu des Verstärkers
zu , , ,
Vu = C1 . V1 + C2 . V2 + C3 . E ,
009812/1204
wobei die Koeffizienten C. die folgenden Widerstandsverhaltnisae darateilen!
Cl = Rlo ' Rll' C2 " Rlo « R12' C3 β Rlo ' R13-
Fig. 3b zeigt den Verlauf des Wideretandswertes von Rg ale Funktion des Luft-Brennstoff-Verhältnisses L/B und der
t
Spannung V0 über dem Widerstand R-, sowie den Verlauf des Widerstandswertes von Rn und der Spannung V. über dem Widerstand R. als Funktion des Luft-Brennstoff-Verhältnisses. Es zeigt sich, daß die von dem Meßinstrument M angezeigte Auegangespannung des Rechenverstärkers den gewünschten uisä auch im Bereich des stoechiometrischen Punktes S' eindeutigen Verlauf hat. Mit Hilfe der Widerstände R11, R12 und R1. ist es möglich, daß Meßinstrument einzuregulleren und zu kalibrieren«
Fig. k zeigt in skizzenhafter Darstellung eine mögliche konstruktive Aueführungsform dee Abgasanalysetor». Die Abgase werden über ein Rohr 1 angesaugt und von einer an ein Rohr 2 angeschlossenen und nicht dargestellten Absaugpumpe abgeführt. Das Rohr 1 steht über ein Rohr 3 mit einer Kammer h in Verbindung, welche wieder über ein Rohr 5 mit dem Saugrohr 2 verbunden ist. Weiterhin steht das Rohr 1 über ein Rohr 6 mit einer Kammer 7 in Verbindung, die wieder über ein Rohr 8 mit dem Saugrohr 2 und über ein Rohr 9 mit dem freien Raum in Verbindung steht.
Die Kammer 7 enthält ein Meßelement Io für die Abgasanalyse nach dem Prinzip der katalytischen Verbrennung, während sich das zugehörige Vergleichselement 11 an der freien Luft befindet. Die Kammer k enthält ein Meßelement 12 zum Messen nach dem Wärmeleitfähigkeitsprinzip, während sich das zugehörige Vergleichselement 13 ebenfalls an der Außenluft befindet. Das Rohr 6 enthält zwischen dsm Anschluß des
- Io -
00981271204
kohres 1 und der Kammer 7 eine kalibrierte öffnung 14, das llolir S ist durch eine kalibrierte Öffnung 15 abgeschlossen, und das Rohr 3 enthält eine kalibrierte Durchfluftöffnung 16«
Über die kalibrierte Öffnung 1'* fließen die Abgase zur Meß-Lai.uuer 7 füi- die katalytisch© Verbrennung, wobei Luft durch die kalibrierte öffnung 15 einströmt. Diese Öffnungen sind derart ausgebildet, daß eine genügend große Luftkonzentration zur katalytischen Verbrennung des Abgases vorhanden ist· Di« Durchx-lußöffnung 16 ist derart gewählt, daß das Abgas gleichzeitig in den Meßkammern 4 und 7 eintrifft.
Lie I-Ie I:-- und Vergleichseletaente können in einen der oben beschriebenen .MeLkreise aufgenommen sein.
Ansprüche t
- 11 -
009812/1204
BAD ORiGINAL

Claims (1)

  1. - 44 -
    Anspruch·
    Abgasanalysetor für Verbrennungsmotor·, dadurch gekennzeichnet , daß ein durch eine definierte Zuführung von Energie erwärmtes erstes Element (R1, R6, 12), dessen sich einstellende Temperatur von einem ersten Fühler gemessen wird, wobei das erhaltene erste Meffslgnal ein Maß für die Wärmeleitfähigkeit der longs des Elements geführten Abgase 1st, mit einem Ewelten Element (R. , Rn, lo) kombiniert wird, das gleichfalls durch eine definierte Zuführung von Energie beheizt wird, und zwar derart« daß es im Betrieb eine genügend hohe Temperatur aufweist, um die brennbaren Komponenten des daran entlanggeführten Abgas-Luft-Qemischea katalytisch su verbrennen, so daß die sich einstellende und von einem zweiten Fühler gemessene Temperatur und damit das erhaltene zweite Meßsignal ein Maß für den kalorischen Wert der zu analysierenden Gase darstellen« wobei dieses zweite Meßeignal, ausgehend von dem stoechiometriechen Punkt (S), bei abnehmenden Werten des Luft-Brennstoff-Verhältnisse· (L/B) des dem Motor zugeführten Gemisches vergleichsweise schneller als das erste Meßeignal unter gleichen Bedingungen zunimmt, und wobei diese beiden Meßslgnale zur Ableitung eine· Endaignals, das ein Maß für die Differenz der beiden Meßeignale ist, einer Auswertevorrichtung zugeführt werden.
    2, Abgasanalysetor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Element (R., R^, 12) in Form eines Hitzdrahtes derart in einen ersten elektrischen Meßkreis aufgenommen ist, daß dessen Betriebswiderstand und somit da· Auegangesignal des
    - 12 -
    009812/120/,
    Meßkreiaes «in MaO fUr dl· Wärmeleitfähigkeit der daran entlanggeführten zu analysierenden Abgase ist» wobei ein zweites Element (R/.» Ro« lo) ebenfalls in Form eines Hitzdrahtes, derart in einen zweiten elektrischen Meßkreis aufgenommen ist und in Betrieb eine solche Temperatur aufweist, daß die brennbaren Komponenten des daran entlanggeführten zu analysierenden Abgaa-Luft-Gemischea katalytisch verbrannt werden, so daß der Widerstand des zweiten Elementes und somit das Ausgangssignal des zweiten Meßkreises ein Maß für den kalorischen Wert der zu analysierenden Gase sind, während das Ausgangssignal, ausgehend von dem stoechiometrischen Punkt, bei abnehmenden Werten des Luft-Brennstoff-Verhältnisses des dem Motor zugefUhrten Gemisches vergleichsweise schneller als das Auegangesignal des ersten Meßkreises unter gleichen Bedingungen zunimmt, und wobei diese beiden momentanen AusgangesignaIe zur Ableitung eines Meßsignal·, das ein Maß für die Differenz der beiden AuegangssignaIe ist, einer Auswertevorrichtung augeführt werden,
    Abgasanalysetor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Meßelement» (»j, R^) in zwei sich diagonal gegenüberliegende Zw*lg» einer Wheatatoneschen Brücke aufgenommen sind, wobei die beiden anderen BrUekenglieder entsprechende Ver» , . gleichs«lemente (S., R~> entitalten, und daß die Brücke derart aufgebaut ist, daß jedes Meßelement und das wm» gehörig« Vergleichselement min demselben Strom durchflossen wird, während die Auegangsspannung der Brücke einem Anzeigeinstrument (M) zugeführt wird*
    - 13 -
    009812/1204
    Abgaaanalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede· Mefielement (Rg ι Rq) mit dem zugehörigen Vergleicheelement (R-, Rq) zu einem an οine Spannung·quelle (E) angeschlossenen Spannungsteiler (Rg und R- bzw. Rg und R.) kombiniert ist, wobei die entsprechenden Abgreifpunkte der Spannungsteiler jeweils über einen oinatellbarea Widerstand (R12I R|J mit dom Eingang einos Addiorvorstärkera verbunden sind, an dessen Eingang übor oinon einstellbaren Widerstand (R1^) zusätzlich eine Ausgleichespannung E· gelegt wird.
    Abgasanalysetor nach Ansprüchen 1 bis k, dadurch gekennzeichnet , dall ein· Zufuhrleitung (1) für die zu analysierenden Abgase vorgesehen ist, die über eine er*te kalibrierte Öffnung (16) mit einer das Meßelement (12) für die Wärmeleitfähifkeitemeeeung enthaltenden ersten Meßkanner (4) in Verbindung flieht, die Ihrerseits mit einer Absaugleitung (2) verbunden ist, und daß die Zufuhrleitung (l) ferner über sin· zweite kalibrierte Öffnung (U) mit einer da« Meßeleeent (lo) zum Bestionen de· kalorischen Verte» enthaltenden »weiten MeflkaBBjer (7) in Verbindung steh*, dl» gleichfalls Kit der Absaugleitung (2) und Über eine dritte kalibrierte Öffnung (15) «it der Außenluft in Verbindung steht.
    BAD ORIGINAL
    0098Ί2/1204
DE19691942097 1968-08-22 1969-08-19 Abgasanalysator fuer Verbrennungsmotoren Pending DE1942097A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL6812013A NL6812013A (de) 1968-08-22 1968-08-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1942097A1 true DE1942097A1 (de) 1970-03-19

Family

ID=19804432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19691942097 Pending DE1942097A1 (de) 1968-08-22 1969-08-19 Abgasanalysator fuer Verbrennungsmotoren

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS5040360B1 (de)
CA (1) CA931378A (de)
DE (1) DE1942097A1 (de)
FR (1) FR2017173A1 (de)
GB (1) GB1285954A (de)
NL (1) NL6812013A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2239285A1 (de) * 1971-08-20 1973-03-01 Westinghouse Electric Corp Verfahren und vorrichtung zum messen der brennstoff- und sauerstoffanteile eines gases

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3174032D1 (en) * 1980-02-07 1986-04-17 Ici Plc Gas analysis
GB2135462A (en) * 1983-02-22 1984-08-30 Autotech Developments Limited Monitoring gas composition
JPH02147178U (de) * 1989-05-11 1990-12-13
US7937984B2 (en) 2006-12-29 2011-05-10 Honeywell International Inc. Gas sensor test system and methods related thereto
JP6427226B2 (ja) * 2017-05-30 2018-11-21 新コスモス電機株式会社 接触燃焼式ガスセンサ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2239285A1 (de) * 1971-08-20 1973-03-01 Westinghouse Electric Corp Verfahren und vorrichtung zum messen der brennstoff- und sauerstoffanteile eines gases

Also Published As

Publication number Publication date
FR2017173A1 (de) 1970-05-22
GB1285954A (en) 1972-08-16
NL6812013A (de) 1970-02-24
CA931378A (en) 1973-08-07
JPS5040360B1 (de) 1975-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19956822B4 (de) Verfahren zur Bestimmung der NOx-Konzentration
DE2239285C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Brennstoff- und Sauerstoffanteile eines Gases
DE2733524C3 (de)
DE3219610C2 (de)
DE102005050269A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Lambda-Werte mit einer Breitband-Lambda-Sonde
DE1810459A1 (de) Vorrichtung zur Messung sauerstoffhaltiger Gasgemische
DE2938322A1 (de) Hitzdraht-durchsatz-messgeraet
DE2530847B2 (de) Vorrichtung zur reinigung der abgase von brennkraftmaschinen
DE4304966A1 (de) Lambdawert-Ermittlungsvorrichtung
DE3006525A1 (de) Verfahren und geraet zum messen des brennstoff-/luftverhaeltnisses eines gemisches, das einem verbrennungssystem zugefuehrt wird
DE2341422A1 (de) Messgeraet
DE69729270T2 (de) Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Erfassungssystem mittels einem Grenzstromsensor
DE19845927B4 (de) Verfahren zum Prüfen eines Meßfühlers
DE102004040291B4 (de) Konzentrationsdetektor
DE3626162C2 (de)
DE3524592C1 (de) Verfahren zur UEberpruefung der Funktionstuechtigkeit katalytischer Reaktoren und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE102009029168B4 (de) Schaltungsanordnung zur Erfassung einer physikalischen Messgröße
DE3309404C2 (de)
EP1290433B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer linearen lambdasonde
DE1942097A1 (de) Abgasanalysator fuer Verbrennungsmotoren
DE102012221549A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Zusammensetzung eines Gasgemischs
DE2505231A1 (de) Vorrichtung zum regeln des stoechiometrischen verhaeltnisses von zwei verbrennungsmitteln bei einem energieerzeuger
EP1075657A1 (de) VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER NO x?-KONZENTRATION
DE2445444A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum analysieren des auspuffgasaustritts einer brennkraftmaschine
DE10138806C1 (de) Ermittlung der Temperatur eines Abgassensors mittels kalibrierter Innenwiderstandsmessung