DE2907136A1

DE2907136A1 - Einrichtung zum messen von rauchemissionen

Info

Publication number: DE2907136A1
Application number: DE19792907136
Authority: DE
Inventors: Reginald Stanley Emerson; Richard John Guthrie
Original assignee: Leslie Hartridge Ltd
Current assignee: Leslie Hartridge Ltd
Priority date: 1978-02-23
Filing date: 1979-02-22
Publication date: 1979-09-06
Also published as: JPS6335932B2; SE7901580L; JPS54126301A; GB1599855A; BE874378A; SE442064B; ES477920A1; NL7901444A; DE2907136C2

Description

DlPL-INQ. DIETER JANDER DR.INQ. MANFRED BONlNQ PATENTANWÄLTE

Leslie Hartridge Ltd. 227/17.446 DE

"Einrichtung zum Messen von Rauchemissionen"

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Einrichtungen der in Betracht gezogenen Art eignen sich insbesondere zum Ermitteln der Rauchdichte von Verbrennungsgasen der Motoren von Kraftfahrzeugen. Sie sind indessen auch für andere Zwecke einsetzbar.

Beim Ermitteln der Rauchemission von Motoren bedient man sich unter anderem einer Methode, bei der die Antriebsräder des Fahrzeuges sich auf frei beweglichen Rollen abstützen, während ein geeigneter Gang eingeschaltet ist. Der Motor wird bei dieser Methode auf seine maximale Drehzahl oder eine in der Nähe der Maximaldrehzahl liegende Drehzahl gebracht und bei niedergedrückt bleibendem Gashebel mit Hilfe der Fahrzeugbremsen belastet, bis ein bestimmter Drehzahlabfall auf beispielsweise 40% der Ausgangsdrehzahl erreicht ist. Während des Abbremsens wird die Rauchemission des Motors kontinuierlich mit einem Rauchdichtemesser ermittelt, der in üblicher Weise nach dem Lichtabschwächungsprinzip arbeitet und einem Schreiber ein der Rauchdichte proportionales Signal liefert. Dem Schreiber wird außerdem ein der Drehzahl des Motors proportionales Signal zugeleitet, das beispielsweise von einem Tachogenerator erzeugt wird, den die Rollen zum Abstützen der Fahrzeugräder antreiben.

Um brauchbare Werte zu erhalten, darf die Bremsverzögerung bzw. der Drehzahlabfall pro. Zeiteinheit eine bestimmte Maximalgröße nicht überschreiten. Die Erfüllung dieser Voraussetzung bereitet bei einschlägigen bekannten Einrichtungen Schwierigkeiten, und es ist die Aufgabe der Erfindung, diesen Schwierigkeiten abzuhelfen.

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Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe dienen die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale bzw. Mittel.

Die erfindungsgemässe Einrichtung bietet den Vorteil, daß mit ihr nur solche Kurven bzw. Kurvenabschnitte aufgezeichnet werden, die bei Einhaltung vorgeschriebener Verzögerungswerte anfallen. Da der Fahrer, Mechaniker oder Prüfingenieur, der die Untersuchung durchführt, ausnahmslos mehrere aufeinanderfolgende Tests macht, würde er erhebliche Zeitverluste in Kauf nehmen müssen, falls er eine Überschreitung des Verzögerungsgrades erst durch Betrachten eines Registrierstreifens od.dgl. feststellen könnte. Um derartige Zeitverluste auszuschliessen, empfiehlt es sich, die Einrichtung zusätzlich den Ansprüchen 2 und 3 entsprechend auszubilden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Übersichtsbild der einzelnen Komponenten der Einrichtung und ihre elektrische und räumliche Verbindung bzw. Anordnung;

Fig. 2 den elektrischen Kreis der Einrichtung und

Fig. 3 einen Aufzeichnungsträger mit mehreren Prüfkurven.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung dient zum Untersuchen des Auspuffgases des Dieselmotors eines Straßenfahrzeuges 10. Die Räder 12 des Fahrzeuges stützen sich auf einem Paar oder zwei Paaren frei um jeweils eine horizontale Achse drehbarer Rollen 14,16 ab, die an einem Gestell 18 gelagert sind. Die Antriebsräder 12 berühren den Boden folglich nicht und können vom Motor in Drehung versetzt werdem Sie treiben die Rollen und 16 an, deren zylindrische Umfangsflachen zwecks weitgehen-

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der Vermeidung eines Schlupfes aufgerauht sind. Über ein Getriebe oder eine Welle 22 ist mit der Rolle 14 ein Tachogenerator 20 verbunden. Der durch die Rolle 14 angetriebene Tachogenerator 20 erzeugt ein elektrisches Signal, welches der Motordrehzahl proportional ist. Dieses Signal gelangt über eine Leitung 24 zu einem Anschlußkasten 26.

Das vom Motor -während eines Brems- bzw. Belastungsversuches emittierte Auspuffgas wird mit einem Rauchdichtemesser 28 überprüft. Der Rauchdichtemesser 28 ist zu diesem Zweck mit einer Sonde 30 ausgerüstet, die von einem flexiblen Metallrohr gebildet wird, dessen freies Ende sich in ein Auspuffrohr 32 schieben läßt. Der /-,ufbau des Rauchdichtemessers 28 kann unterschiedlich sein und wird hier daher nicht im einzelnen beschrieben. Bemerkt sei lediglich, daß das aus dem Auspuffrohr 32 in die Sonde 30 eintretende Gas in eine Kammer des Rauchdichtemesser geleitet wird, die ein Lichtstrahl passiert. Die durch den Rauch verursachte Abschwächung des Lichtstrahles wird elektrisch durch eine Fotozelle gemessen und in ein der Rauchdichte proportionales Signal umgewandelt, das über eine Leitung 34 weitergeleitet wird. Der Rauchdichtemesser 28 selbst ist über eine Leitung 36 mit einem Netzanschluß 38 verbunden.

Die Leitung 34 führt vom Rauchdichtemesser 28 zu einer Meßeinheit 40, die mit einem X-Y Schreiber 42 verbunden ist oder ein Teil bildet. Mit der Meßeinheit 40 steht außerdem über eine Leitung 44 der Anschlußkasten 26 in Verbindung, so daß das der Drehzahl proportionale Signal ebenfalls zur Meßeinheit 40 gelangt. Durch den der Drehzahl und der Rauchdichte proportionale Signale aufnehmenden und verarbeitenden elektrischen Kreis der Meßeinheit wird eine Schreibvorrichtung 46 gesteuert, die einen Schreibstift aufweist, mit dessen Hilfe eine Kurve 48 auf einem Aufzeichnungsträger 50 aufgezeichnet werden kann, die die Abhängigkeit der Rauchdichte von der Motordrehzahl wiedergibt. Zur Versorgung des Schreibers 42 mit elektrischer Energie dient eine mit dem Netzanschluß 38 verbundene Leitung 52.

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Um demjenigen, der die Untersuchung durchführt, anzuzeigen, daß sich die Verzögerung der Motordrehzahl in vorgeschriebenen Grenzen hält, ist ein Anzeigegerät 54 mit einem Handeinsteller 55 vorgesehen, das über eine Leitung 56 mit dem Anschlußkasten 26 in Verbindung steht.

Fig. 2 zeigt den elektrischen Kreis der Einrichtung gemäß Fig. 1. Zahlreiche Komponenten des Kreises wurden bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung der Fig. 1 erwähnt. Sie haben in Fig. 2 die gleichen Bezugszeichen.

Die Leitungen 24,44 und 34 vom Tachogenerator 20 und vom Rauchdichtemesser 28 führen zu einem Schalter 58 der Meßeinheit 40, der gegebenenfalls auch für Eichzwecke nutzbar ist. Von der Meßeinheit 40 gelangt das der Rauchdichte proportionale Signal über eine Leitung 60 zu einem Steuerglied 62 zum Steuern der Schreibvorrichtung 46 des Schreibers 42 in Richtung der Y-Achse. Das der Motordrehzahl proportionale Signal wird zum Handeins teller 55 geführt. Der Handeinsteller 55 ist mit einem Einstellteil 64 zum Festlegen des der Maximaldrehzahl des zu untersuchenden Motors ensprechenden Signals versehen. Er besitzt außerdem einen Ein- und Ausschalter 66 für die automatische Steuerung der Schreibvorrichtung 46, der über einen Steuerkreis 68 für die Schreibvorrichtung 46 mit einem Relais oder Solenoid 70 verbunden ist, das im erregten Zustand den Schreibstift der Schreibvorrichtung gegen die Wirkung einer Feder mit dem Aufzeichnungsträger 50 in Berührung brirgt. Darüberhinaus ist der Handeinsteller 55 mit einem Schalter 72 versehen, durch den der Schreibstift unter Ausschaltung der Automatik ebenfalls in Berührung mit dem Aufzeichnungsträger 50 gebracht werden kann,, Einen entsprechenden Schalter 74 weist auch die Meßeinheit auf. Zur Speisung des Steuerkreises 68 für die Schreibvorrichtung dient eine Leitung 76, die den Steuerkreis 68 über einen Regler 90 mit dem Netzanschluß verbindet.

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Das der Motordrehzahl proportionale Signal gelangt vom Einstellteil 64 zu einem Filterkreis 78 mit einem Differentierteil oder Differentiator 80 zum Differentieren des der Drehzahl proportionalen Signals zwecks Erhalt eines der Drehzahländerung während des Abbremsvorganges proportionalen Signales. Dieses letztere Signal wird über eine Leitung 82 einem Komparator 84 zugeführt, in dem es mit einem Referenzsignal verglichen wird, das der zulässigen maximalen Verzögerung entspricht. ¥ird die zulässige Verzögerung überschritten, so unterbricht der Komparator 84 unverzüglich den Aufzeichnungsvorgang im Schreiber 42. Er tut dies,indem er über eine Leitung 86 auf den Steuerkreis 68 für die Schreibvorrichtung- 46 einwirkt. Das Referenzsignal wird über eine Anschlußklemme 88 in den Komparator 84 eingespeist, die mit dem Regler 90 in Verbindung steht, der seinerseits über eine Leitung 92 mit dem Netzanschluß 38 verbunden ist. Der Regler 90 erzeugt einen ausgeglichenen Gleichstrom, der auch zum Schalter 58 und zu einem Drehzahl-Detektor 94 geleitet wird. Um eine Aufzeichnung für den Fall zu verhindern, daß der Motor während des Abgastestes aus irgendeinem Grund schneller wird, vergleicht der Komparator das der Drehzahländerung proportionale Signal zusätzlich mit einem Null-Referenz-Pegel.

Der Drehzahl-Detektor 94 sorgt dafür, daß die Schreibvorrichtung nur während der Verzögerungsphase arbeitet, die beim jeweiligen Abbremsvorgang von Interesse ist. Ihm wird über eine Leitung 96 das gefilterte Signal zugeleitet, und er wirkt über eine Leitung 98 derart auf den Steuerkreis 68 ein, daß der Schreibstift nach Unterschreiten eines Wertes von 97% des Maximalwertes des der Drehzahl proportionalen Signales mit dem Aufzeichnungsträger 50 in Berührung treten kann, während er beim Unterschreiten eines Wertes von 37% des Maximalwertes vom Aufzeichnungsträger 50 abgehoben wird.

Das gefilterte Signal gelangt außerdem zu einem Zwischen- oder Pufferkreis 100, der einerseits ein Fernmeßgerät 102 und anderer-

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seits ein Steuerglied 104 zum Steuern der Schreibvorrichtung 46 in Richtung der X-Achse speist.

Wie weiter oben bereits ausgeführt, sollte derjenige, der den Abgastest durchführt, unverzüglich auf ein Überschreiten der maximal zulässigen Verzögerung aufmerksam gemacht werden. Der Erreichung dieses Ziels dient bei dem Kreis gemäß Fig. 2 ein von einer Lampe gebildetes Anzeigegerät 106. Beim Überschreiten des Verzögerungsgrenzwertes geht die Lampe aus. Möglich ist auch eine Schaltung, bei der die Lampe zu flackern beginnt, falls der Abbremsvorgang eine bestimmte Zeitspanne überschreitet. Auf diese Weise läßt sich eine Überhitzung der Bremsen vermeiden.

Die elektrischen und elektronischen Bauteile, die für den Handeinsteller 55, den Steuerkreis 68, den Filter- und Differentierkreis 78,80, den Komparator 84 und den Drehzahl-Detektor 94 verwendet werden, bedürfen keiner näheren Beschreibung, da ihr Aufbau dem Durchschnittsfachmann bekannt ist bzw. keine Schwierigkeiten bereitet. Entsprechendes gilt für den X-Y Schreiber, der handelsüblich ausgebildet sein kann.

Fig. 3 zeigt drei typische, übereinander geschriebene Kurven 48a, 48b und 48c auf einem Aufzeichnungsträger 50. Der Aufzeichnungsträger ist mit die Auswertung der Kurven erleichternden Daten versehen. 108 sind mögliche Grenzwertkurven für Motoren unterschiedlicher Größe, die durch ihre nominalen Gasströme in Litern pro Sekunde gekennzeichnet sind.

Die vorstehende Beschreibung macht deutlich, daß mit der dargestellten Einrichtung Abgasteste auf schnelle, genaue und bequeme Weise durchführbar sind.

MB: BL

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Claims

23U7 138

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Zustelladresse

reply to:

KURFÜRSTENDAMM 66

1 BERLIN 15

Telefon · 030/8 83 50 71/72

Telegramme: Consideration Berlin

227/17.446 DE 22. Februar 1979

KOLBERGER STRASSE 21 8 MÜNCHEN 80 (BOGEN H AUS EN) Telefon : 089/98 27 04

Anmeldung

der Firma
Leslie Hartridge Ltd.

Tingewick Road
Buckingham, Bucks.
Großbritannien

Ansprüche ;

1J Einrichtung zum Messen der Rauchemission von Verbrennungskraftmaschinen mit einem X-Y Schreiber, dem einerseits ein der Drehzahl der Maschine proportionales Signal und andererseits ein der Dichte des ausgepufften Rauches proportionales Signal zugeleitet wird, um die beiden Signale während eines Belastungstests in Abhängigkeit voneinander darzustellen, dadurch g e kennzeic hnet , daß sie mit einem Differentiator (80) zum Differenzieren der der Drehzahl proportionalen Signale zwecks Erzielung eines den Drehzahländerungen proportionalen Signales versehen ist und einen Komparator (84) zum Vergleichen dieses Signals mit mindestens einem Referenzsignal aufweist, das einem Grenzwert der Drehzahländerungen entspricht, bei dessen Überschreitung durch den Komparator die Aufzeichnung unterbrochen

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Poatschoefct-.anto BDcUr₁ West Konto 1743 84-100

Berliner Bank AG., Konto 01 10921 900

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Anzeigegerät (106) zum Anzeigen der Unterbrechung des Aufzeichnungsvorganges bzw. der Grenzwertüberschreitung ausgestattet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anzeigegerät (106) eine Lampe oder ein Zeiger gehört, die bzw. der mit dem elektrischen Kreis des Komparators (84) in Verbindung steht.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß der elektrische Kreis für den Schreiber (42) mit einem Steuerkreis (68) versehen ist, dem ein der Drehzahl proportionales Signal zugeführt wird und der den Aufzeichnungsvorgang unterbricht, sobald die Drehzahl der Maschine einen vorgegebenen Wert unterschreitet.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (68) die Erregung eines Solenoides (70) zum Betätigen des Schreibstiftes einer Schreibvorrichtung (46) steuert.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß ihre Aufzeichnungsträger (50) mit die zulässigen maximalen Rauchgaswerte anzeigenden Grenzwertkurven (108) bedruckt sind.

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