DE3204456A1

DE3204456A1 - Apparatur zur bestimmung des schadstoffausstosses in abgasen unter zumischung von frischluft

Info

Publication number: DE3204456A1
Application number: DE19823204456
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl.-Phys. Dr. 7800 Freiburg Grisar; Horst Dipl.-Ing. Dr. 7815 Kirchzarten Preier; Wolfgang Dipl.-Phys. 6054 Rodgau Riedel
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1982-02-09
Filing date: 1982-02-09
Publication date: 1983-08-18

Description

Apparatur zur Bestimmung des Schadstoffausstoßes in Abgasen
unter Zumischung von Frischluft Die zur Zeit übliche Methode zur Bestimmung des Schadstoffausstoßes sieht am Beispiel der Automobilabgase wie folgt aus: Die Abgase werden während eines rahrzyklus in einem Beutel gesammelt. Dies kann unverdünnt oder auch mit Zugabe von Frischluft erfolgen. Die Gasanalyse erfolgt an Proben, die dem Inhalt des gut durchmischten Beutels entnommen werden. Die Verdünnung trägt dazu bei, daß es nicht zur Kondensation insbesondere von Wasser und damit verbundener Auswaschung von Schadstoffen kommt. In dem üblicherweise angewandten Verfahren wird die Frischluftzuführung so geregelt, daß ein konstanter Gesamt-Volumenstrom eingestellt wird. Die im Durchschnitt emittierten Gesamtmengen der verschiedenen Schadstoffkomponenten können bei beiden Verfahren ermittelt werden.
Neue Analysenverfahren zielen darauf hin, den Massenausstoß direkt am Auspuff zeitaufgelöst zu messen. Dies ist im Prinzip mit optischen Methoden möglich, die in einer am Auspuff angeschlossenen Durchflußzelle die Teilchendichte ermitteln und durch eine simultan ausgeführte Volumenstrommessung. Bei einer Messung am unverdünnten Abgas ergeben sich jedoch folgende Schwierigkeiten: - Beim Abkühlen des heißen Auspuffgases kann es zu einer Auswaschung von Schadstoffen in kondensierendem Wasser kommen.
- Die starken Temperaturschwankungen im unverdünnten Gas bringen Meßunsicherheiten mit sich.
- ür die bei den Durchflußküvetten enthaltenen Fenster besteht hohe Verschmutzungsgefahr.
- Der Dynamikbereich A4S Abgasvolumenstromes beim Automobil beträgt mindestens eine Größenordnung. Das stellt hohe Anforderungen an die Volumenstrommessung und verursacht verschieden große Verzögerungszeiten zwischen Gasausstoß und Gaskonzentrationsmessung.
Diese Nachteile können erfindungsgemäß dann vermieden werden, wenn man dem Abgas Frischluft beimengt. Durch die Verdünnung wird die Gefahr der Kondensation herabgesetzt, die Gastemperatur in der Durchflußküvette kann bedeutend niedriger sein. Durch eine Kontrolle der Frischlufttemperatur läßt sich die Gastemperatur weitgehend konstant halten. Durch geeignete Frischluftzuführung kann die Fensterverschmutzung nahezu vermieden werden. Der erforderliche Dynamikbereich für die Volumenstrommessung ist dann viel kleiner zu halten, und die zeitliche Verzögerung zwischen Abgasanfall am Auspuff und Abgasmessung ist konstant.
Es ist wichtig, festzuhalten, daß hierbei der Frischluftstrom nicht geregelt, sondern nur annäherend konstant gehalten werden muß. Durch die zeitaufgelöste Messung des Volumenstromes wird das Meßergebnis durch Strömungsscl-lwankungen nicht beeinträchtigt.
In Abb. 1 ist die Anordnung beispielhaft erläutert. Im Abgasrohr werden die Abgase 2, und im Frischluftkanal 3 wird die Frischluft 4 durch einen Ventilator 5 dem Gasmischraum 6 zugeführt. Hier wird z. B. durch Wirbelkörper 7 dafür gesorgt, daß das Abgas mit der Frischluft gut durchmischt wird. Das Gasgemisch 8 wird in die Durchflußzelle 9 geleitet, in der über die optische Meßstrecke 10 zwischen den beiden Fenstern 11 die Teilchendichte der Schadstoffe bestimmt wird. In unmittelbarer Nähe der Durchflußzelle erfolgt die Volumenstrommessung 12. Die beiden Frischluftkanäle 13 sorgen dafür, daß die beiden Fenster von sauberer Luft umspült werden und somit vor Verunreinigung durch Abgaskomponenten geschützt werden.
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Claims

Patentansprüche-J 1.) Anordnung zur direkten Bestimmung des Massenausstoßes in in einem Abgas, bei dem die Schadstoff-Teilchendichte zeitaufgelöst auf optischem Wege vermittelt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Rohabgas eine beliebige Menge an reiner Zuluft beigemischt wird und der gesamte Volumenstrom simultan bestimmt wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e X e n n z e i c h n e t daß die Zuluft vorgewärmt wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die optischen Fenster der Durchflußzelle durch einen geeignet geführtcn Teil der Firschluft vor Verschmutzung geschützt wird.