DE3523497A1

DE3523497A1 - Method for detecting the amount of pollutant given off by a pollutant-emitting appliance, and element and analysis device for implementing the method

Info

Publication number: DE3523497A1
Application number: DE19853523497
Authority: DE
Inventors: Joergen Brosow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-07-01
Filing date: 1985-07-01
Publication date: 1987-01-08

Abstract

In a pollutant-emitting appliance, for example a motor vehicle, there is arranged in the pollutant stream (4) an element (7) which has at least one parameter which permanently changes as a function of the amount of pollutant acting thereon. After a predefined time span has elapsed, the element (7) is removed and the parameter change is determined by means of an analysis device which calculates therefrom a measure for the amount of pollutant emitted up to the measuring time. This measure can be directly expressed as an amount of money for a pollutant emission-dependent environmental tax. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung einer von einer schadstoffausstoßenden Vorrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, abgegebenen Schadstoffmenge sowie auf ein Element und eine Auswerteeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for detection one of a polluting device, in particular a motor vehicle, emitted amount of pollutants as well as an element and an evaluation device for Execution of the procedure.

Der Zweck eines derartigen Verfahrens besteht darin, die mit der abgegebenen Schadstoffmenge zusammenhängende Umweltbelastung einer schadstoffausstoßenden Vorrichtung quantitativ zu erfassen und dadurch einen zuverlässigen Bewertungsmaßstab für die von der schadstoffausstoßenden Vorrichtung ausgehende Umweltbelastung zu schaffen. Insbesondere besteht an der durch die Schadstoffe von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren hervorgerufenen Umweltbelastung ein besonderes Interesse. Während bisher mangels einer besseren Möglichkeit der Hubraum als Kriterium für die steuerliche Behandlung von Kraftfahrzeugen verwendet wurde, erscheint eine derartige, auf dem Hubraum beruhende Bewertung angesichts der drängenden Bedeutung von Umweltfragen nicht mehr angemessen. Bekanntlich besteht kein eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Hubraum und der ausgestoßenen Schadstoffmenge. Beispielsweise hat ein Turbomotor von 1,5 l 1 Hubraum aufgrund seiner erhöhten Verdichtung in Abhängigkeit von seiner Drehzahl einen ebensogroßen oder sogar noch größeren Schadstoffausstoß als ein herkömmlicher Motor mit 2,5 l Hubraum. Auch ist bei umweltfreundlich ausgelegten Motoren mit oder ohne Katalysator das Verhältnis zwischen Hubraum und Leistung verhältnismäßig klein bemessen. Bei gleicher Leistung kann aber mit wachsendem Hubraum des Verbrennungsmotors ein höheres Drehmoment bei niedrigeren Drehzahlen mit geringerer Verdichtung erreicht werden. Die geringere Verdichtung führt wiederum zu einem geringeren Schadstoffausstoß.The purpose of such a process is the one related to the amount of pollutant released Environmental pollution of a polluting device to be recorded quantitatively and thereby a reliable evaluation standard for the device emitting pollutants create outgoing environmental pollution. In particular exists due to the pollutants of motor vehicles caused by internal combustion engines Environmental pollution is of particular interest. While so far in the absence of a better option than the displacement Criterion for the tax treatment of motor vehicles has been used, such a displacement based rating given the urgent importance of environmental issues no longer appropriate. As you know, there is no clear connection between the displacement and the amount of pollutant emitted. For example, a turbo engine of 1.5 l 1 cubic capacity depending on its increased compression just as big from its speed or even greater emissions than a conventional one 2.5 l engine. Is also environmentally friendly designed engines with or without catalytic converter the ratio between displacement and performance is proportional small in size. With the same performance, however a higher with increasing displacement of the internal combustion engine Torque at lower speeds with less compression can be achieved. The lower compression in turn leads to lower pollutant emissions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, durch das auf einfache und kostensparende Weise die von einer schadstoffausstoßenden Vorrichtung ausgehende Umweltbelastung bewertet werden kann sowie ein Element und eine Meßeinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben.The invention is based on the object To specify procedures of the type mentioned at the outset by in a simple and cost-saving way that of one polluting device emitting environmental pollution can be evaluated as well as one element and one Specify measuring device for performing this method.

Erfindungsgemäß wird dieses Aufgabe dadurch gelöst, daß ein mindestens einen in Abhängigkeit von der einwirkenden Schadstoffmenge bleibend veränderlichen Kennwert aufweisendes Element dem ausgestoßenen Schadstoffstrom ausgesetzt wird, und daß die Änderung des Kennwertes nach Ablauf einer vorgegebener Zeitspanne gemessen und in ein Maß für die bis zum Meßzeitpunkt ausgestoßene Schadstoffmenge umgerechnet wird.According to the invention, this object is achieved by that at least one depending on the amount of pollutant acting is constantly changing Element showing the characteristic value of the emitted pollutant flow is suspended, and that the change in the characteristic value measured after a predetermined period of time and in a measure for the expelled up to the time of measurement Amount of pollutant is converted.

Wenngleich das erfindungsgemäße Verfahren für verschiedenste Arten schadstoffausstoßender Vorrichtungen, beispielsweise Kamine von Verbrennungsanlagen, angewendet werden kann, ist seine Anwendung auf Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren von besonderer Bedeutung. Einen in Abhängigkeit von der einwirkenden Schadstoffmenge bleibend veränderlichen Kennwert aufweisende Elemente können leicht und billig bereitgestellt und im Schadstoffstrom, beispielsweise an einer geeigneten Stelle der Auspuffanlage eines Verbrennungsmotors, angeordnet werden. Indem das Element nach der beispielsweise durch ein Besteuerungsjahr festgelegten Zeitspanne entnommen und gemessen wird, läßt sich somit mindestens ein Maß für die ausgestoßene Schadstoffmenge durch eine ebenfalls leicht und schnell durchzuführende Messung ermitteln und als Bewertungsgrundlage, beispielsweise für eine umweltbelastungsabhängige Besteuerung, verwenden.Although the inventive method for various types of polluting devices, for example, fireplaces of incinerators is its application to motor vehicles with internal combustion engines of particular importance. One depending on the amount of pollutant permanently changing characteristic value Items can be easily and cheaply provided and in the pollutant stream, for example on a suitable one Exhaust system location of an internal combustion engine will. By placing the element after the example set by a period of taxation is removed and measured, can at least a measure of the amount of pollutant emitted with an easy and quick to carry out Determine measurement and as a basis for evaluation, for example for taxation based on environmental pollution, use.

Eine besonders einfache Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß als Kennwert der elektrische Widerstand des Elementes gemessen wird. Viele Arten von Formkörpern aus bestimmten Werkstoffen ändern ihren elektrischen Widerstand irreversibel als Funktion des Ausmaßes der Schadstoffeinwirkung, was beispielsweise insbesondere bei Isolatoren infolge von Kohlenstoff der Fall ist, der sich aus dem Schadstoffstrom auf dem Element niederschlägt.A particularly simple embodiment of the method consists of the fact that the electrical Resistance of the element is measured. Many types of Shaped bodies made of certain materials change their electrical resistance irreversible as a function of Extent of pollution, for example especially for insulators due to carbon is the case resulting from the pollutant flow on the Element precipitates.

Zusätzlich oder alternativ kann das erfindungsgemäße Verfahren ebenso einfach dadurch ausgeführt werden, daß als Kennwert die elektrische Kapazität des Elementes gemessen wird. Wie im Falle der Widerstandsänderung erleiden ebenso viele Formkörper aus verschiedenen isolierenden Werkstoffen eine bleibende Veränderung ihrer Kapazität.Additionally or alternatively, the invention Procedures just as easily performed by that the electrical capacity of the Element is measured. As in the case of the change in resistance suffer as many moldings from different insulating materials a permanent change their capacity.

Zur Vermeidung von Verfälschungen des Meßergebnisses infolge zufälliger Feuchtigkeitsanlagerungen wird das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt derart ausgeführt, daß das Element bei der Messung aufgeheizt wird. Es versteht sich, daß die Aufheizung nur soweit geführt wird, bis die Feuchtigkeit ausgetrieben ist, während eine übermäßige Aufheizung, die zu einer Veränderung des zu messenden Kennwertes führt, unterbleibt. Insbesondere im Falle niedergeschlagenen Kohlenstoffes ist die Grenze für die Aufheizung völlig unkritisch, da Kohlenstoffniederschläge sehr temperaturstabil sind.To avoid falsification of the measurement result due to accidental moisture accumulation the method according to the invention is preferably such executed that the element is heated during the measurement becomes. It is understood that the heating only so far until the moisture is expelled, while an excessive heating that leads to a change of the characteristic value to be measured is omitted. Especially in the case of deposited carbon the heating limit is not critical, because carbon precipitation is very temperature stable.

Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, daß die Messung und Umrechnung durch einen Computer gesteuert wird. Hierdurch ist es möglich, das Verfahren in großem Umfang automatisch durchzuführen, so daß kein nennenswerter Bedienungsaufwand anfällt. Ferner ist der Computer besonders dazu geeignet, sowohl Kennlinien des Elementes als auch vorgebbare Bewertungsfaktoren zu speichern und zu verarbeiten.Is preferred in the method according to the invention provided that the measurement and conversion by a computer is controlled. This makes it possible carry out the procedure automatically on a large scale, so that there is no significant operating effort. Furthermore, the computer is particularly suitable for both Characteristic curves of the element as well as predeterminable evaluation factors to save and process.

Ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes Element weist einen isolierenden Körper mit mindestens zwei darauf in einem Abstand voneinander angeordneten und gegen den Schadstoffstrom stabilen Elektroden auf. Für derartige isolierende Körper stehen eine Vielzahl geeigneter Werkstoffe preisgünstig zur Verfügung. Der Körper kann verhältnismäßig klein ausgebildet sein, so daß er ohne Schwierigkeiten an jeder geeigneten Stelle der den Schadstoffstrom führenden Abgasanlage angeordnet werden kann. Da die auf dem Körper angeordneten Elektroden unter der Einwirkung des Schadstoffstroms keine Veränderung erleiden, kann er ohne jede weitere Aufbereitung zum Zwecke der Messung aus dem Abgasstrom entnommen und in einer geeigneten Meßeinrichtung unmittelbar gemessen werden.One for carrying out the method according to the invention suitable element has an insulating Bodies with at least two spaced apart arranged and against the pollutant flow stable electrodes. For such insulating bodies a variety of suitable materials are inexpensive to disposal. The body can be proportionate be made small so that he can easily at any suitable point of the pollutant flow leading exhaust system can be arranged. Since the electrodes placed on the body under the action the flow of pollutants does not change, can be used without any further processing for the purpose of Measurement taken from the exhaust gas flow and in a suitable Measuring device can be measured immediately.

Eine besonders geeignete Ausführungsform des Elementes besteht darin, daß der isolierende Körper durch einen Keramikkörper gebildet ist. Der Keramikkörper ist insbesondere gegen die im Schadstoffstrom gewöhnlich herrschenden hohen Temperaturen unempfindlich, besitzt im Anfangszustand die erwünschten Isolaroteigenschaften und läßt sich leicht mit den Elektroden versehen. Er kann billig in großen Mengen hergestellt werden, wodurch seine Anwendung in großen Stückzahlen, wie es für eine allgemeine Überwachung sämtlicher Kraftfahrzeuge erforderlich ist, möglich ist.A particularly suitable embodiment of the Element is that the insulating body is formed by a ceramic body. The ceramic body is particularly against that in the pollutant flow usually insensitive to high temperatures, has the desired isolarote properties in the initial state and is easy to use with the electrodes Mistake. It can be cheaply made in large quantities which makes its application in large numbers, as is for general surveillance of all motor vehicles is necessary is possible.

Eine baulich besonders einfache Ausführungsform des Elementes zeichnet sich dadurch aus, daß der Körper in Form einer Platte ausgebildet ist und die beiden Elektroden an zwei gegenüberliegenden Randbereichen der Platte angeordnet sind. Der zwischen den beiden Elektroden liegende Flächenbereich der Platte steht somit zur Veränderung der mittels der beiden Elektroden meßbaren elektrischen Kennwerte zur Verfügung.A structurally particularly simple embodiment of the element is characterized in that the body is in the form of a plate and the two Electrodes on two opposite edge areas of the Plate are arranged. The one between the two electrodes lying surface area of the plate is thus available Change in the measurable by means of the two electrodes electrical parameters available.

Ebensogut ist es gemäß einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Elementes möglich, daß der Körper in der Form eines Stabes ausgebildet ist und die Elektroden an zwei gegenüberliegenden Enden des Stabes angeordnet sind.According to another embodiment, it is just as good of the element according to the invention possible that the body is in the form of a rod and the electrodes arranged at two opposite ends of the rod are.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes, bei der der Körper in der Form einer Kugel ausgebildet ist und die beiden Elektroden diametral angeordnet sind, zeichnet sich durch ein besonderes Niederschlagsverhalten des Schadstoffes aus, da sich ein Unterschied zwischen der der Einfallsrichtung des Schadstoffstroms zugewandten Halbkugel und der dazu entgegengesetzten, im Strömungsschatten liegenden anderen Halbkugel ergibt.Another embodiment of the invention Element where the body is in the form of a sphere is formed and the two electrodes are arranged diametrically are characterized by a special rainfall behavior of the pollutant because there is a difference between the direction of incidence of the pollutant flow facing hemisphere and the opposite, other hemisphere lying in the flow shadow.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elementes besteht darin, daß der Körper in der Form eines Zylinders ausgebildet ist und die beiden Elektroden an den gegenüberliegenden Stirnseiten angeordnet sind. Infolge seiner inneren und seiner äußeren Mantelfläche führt der Zylinder vorteilhaft zu einer Vergrößerung der wirksamen Oberfläche, so daß das Element verhältnismäßig klein bemessen werden kann, ohne innerhalb der vorgesehenen Zeitspanne unerwünscht in den Sättigungsbereich des veränderlichen Kennwertes zu gelangen.A particularly advantageous embodiment of the invention Element is that the body in the shape of a cylinder and the two Electrodes arranged on the opposite faces are. As a result of its inner and outer surface the cylinder advantageously leads to an enlargement the effective surface so that the element is proportionate can be sized small without being within the intended Period undesirable in the saturation range of the variable characteristic value.

Eine im Rahmen der Erfindung vorgesehene Auswerteeinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich durch eine Einrichtung zur Messung der Änderung des Kennwertes und eine logische Einrichtung zur eindeutigen Zuordnung eines Mengenwertes zu der gemessenen Änderung aus. Mit dieser Auswerteeinrichtung ist eine einfache und schnelle Bearbeitung möglich, da das aus der Abgasanlage entnommene Element lediglich mittels seiner Elektroden mit entsprechenden Meßelektroden der Einrichtung in Kontakt gebracht werden muß, um eine sofortige Bestimmung des Mengenwertes zu erhalten.An evaluation device provided within the scope of the invention to carry out the method according to the invention is characterized by a device for measurement the change in the characteristic value and a logical device for the clear assignment of a quantity value to the measured Change out. With this evaluation device easy and quick editing possible because the Element removed from the exhaust system only by means of its electrodes with corresponding measuring electrodes Facility needs to be contacted to get an instant Determination of the quantity value to get.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Auswerteeinrichtung ist vorgesehen, daß die Einrichtung zur Messung der Änderung eine Widerstandsmeßeinrichtung aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch vorgesehen sein, daß die Einrichtung zur Messung der Änderung eine Kapazitätsmeßeinrichtung aufweist. Beide Ausführungsformen zeichnen sich somit durch einen einfachen Aufbau aus und ermöglichen die Erfassung eines veränderlichen Widerstandes und/oder einer veränderlichen Kapazität als Kennwert.In a preferred embodiment of the evaluation device it is provided that the device for measurement the change has a resistance measuring device. Alternatively or additionally, it can also be provided that the device for measuring the change is a capacitance measuring device having. Both embodiments are characterized by a simple structure and enable the detection of a variable resistance and / or a variable capacity as a characteristic value.

Schließlich ist in einer zweckmäßigen Ausführungsform der Auswerteeinrichtung vorgesehen, daß die logische Einrichtung einen Computer aufweist. Der Computer ermöglicht die Bewertung der Meßwerte gemäß voreinstellbaren Bemessungskriterien, die durch eine einfache Änderung seines Programms von außen eingestellt werden können.Finally, in an appropriate embodiment the evaluation device provided that the logical Device has a computer. The computer enables the evaluation of the measured values according to presettable Design criteria by a simple change its program can be set externally.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich einer erfindungswesentlichen Offenbarung aller im Text nicht erwähnten Einzelheiten ausdrücklich hingewiesen wird. Hierin zeigen:Other features, details and advantages of Invention emerge from the following description and the drawing, on the one essential to the invention Revelation of everything not mentioned in the text Details are expressly pointed out. Here in demonstrate:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer Anordnung eines Elementes in der Abgasanlage eines Verbrennungsmotors sowie eine schematische Einzeldarstellung des Elementes in größerem Maßstab und Fig. 1 is a schematic representation of an arrangement of an element in the exhaust system of an internal combustion engine and a schematic individual representation of the element on a larger scale and

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Elementes in Verbindung mit einer Auswerteeinrichtung. Fig. 2 is a schematic representation of the element in connection with an evaluation device.

Gemäß Fig. 1 weist ein Verbrennungsmotor 1 eine Abgasanlage 2 auf, durch die die bei der Verbrennung entstehenden Schadstoffe in die umgebende Atmospähre abgeführt werden. Wie aus der vergrößerten Darstellung des Endabschnittes 3 der Abgasanlage 2 hervorgeht, strömt ein durch Pfeile dargestellter Schadstoffstrom 4 durch einen Schalldämpfer 5 und ein daran angeschlossenes, freimündendes Endrohr 6. In dem Endrohr 6 ist ein einen in Abhängigkeit von der einwirkenden Schadstoffmenge bleibend veränderlichen Kennwert aufweisendes Element 7 mittels einer von dünnen Stäben gebildeten Aufhängevorrichtung 8 angeordnet. Referring to FIG. 1, an internal combustion engine 1, an exhaust system 2, through which the pollutants produced during the combustion are discharged into the surrounding atmosphaere. As can be seen from the enlarged representation of the end section 3 of the exhaust system 2 , a pollutant flow 4 shown by arrows flows through a silencer 5 and a free-ended tail pipe 6 connected to it . In the end pipe 6 there is an element 7, which has a characteristic value that remains variable as a function of the amount of pollutant acting on it, by means of a suspension device 8 formed by thin rods.

Wie aus der sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2 ersichtlichen vergrößerten Darstellung des Elementes 7 hervorgeht, besteht dieses aus einem isolierenden Körper 9, auf dem zwei Elektroden 10 unter einem gegenseitigen Abstand angeordnet sind. In der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform des Elementes 7 weist der isolierende Körper 9 die Form einer länglichen Platte oder auch eines Stabes auf, wobei die beiden Elektroden 10 an den beiden in der Längsrichtung der Platte oder des Stabes einander gegenüberliegenden Enden angeordnet sind.As can be seen from the enlarged representation of the element 7, which can be seen both in FIG. 1 and in FIG. 2, it consists of an insulating body 9 on which two electrodes 10 are arranged at a mutual distance. In the embodiment of the element 7 shown in FIGS. 1 and 2, the insulating body 9 is in the form of an elongated plate or a rod, the two electrodes 10 being arranged at the two ends opposite one another in the longitudinal direction of the plate or the rod .

Alternativ zu diesen in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen kann der isolierende Körper 9 auch in der Form einer Kugel ausgebildet sein, wobei die beiden Elektroden 10 diametral angeordnet sind und dadurch auf der Kugel zueinander entgegengesetzte Pole bilden. Eine andere nicht im einzelnen dargestellte Alternative besteht darin, daß der Körper 9 in Form eines Zylinders ausgebildet ist, wobei die beiden Elektroden 10 an den gegenüberliegenden Stirnseiten des Zylinders angeordnet sind.As an alternative to these embodiments shown in FIGS. 1 and 2, the insulating body 9 can also be designed in the form of a sphere, the two electrodes 10 being arranged diametrically and thereby forming poles opposite one another on the sphere. Another alternative, not shown in detail, is that the body 9 is designed in the form of a cylinder, the two electrodes 10 being arranged on the opposite end faces of the cylinder.

Die freiliegenden Oberflächen der Elektroden 10 bestehen aus einem gegen den Schadstoffstrom inerten Werkstoff, so daß die Elektroden von dem Schadstoffstrom 4 nicht angegriffen werden. Dies kann beispielsweise durch eine dünne Oberflächenvergoldung der Elektroden 10 erreicht werden.The exposed surfaces of the electrodes 10 consist of a material which is inert to the flow of pollutants, so that the electrodes are not attacked by the flow of pollutants 4 . This can be achieved for example by thin surface gold plating of the electrodes 10 .

Der isolierende Körper besteht beispielsweise aus einem Keramikwerkstoff, der im unbenutzten Zustand ein vollkommener Isolator ist. Nachdem das Element 7 gemäß der schematischen Darstellung von Fig. 1 mittels der Aufhängevorrichtung 8 in die Abgasanlage 2 eingesetzt worden ist, entsteht im Laufe der Zeit durch die Einwirkung des Schadstoffstroms 4 auf dem isolierenden Körper 9 zwischen den Elektroden 10 ein Niederschlag 11, der beispielsweise wesentlich aus Kohlenstoff besteht. Hierdurch wird der durch die elektrische Leitfähigkeit bzw. den elektrischen Widerstand gegebene Kennwert des Elementes 7 in Abhängigkeit von der einwirkenden Schadstoffmenge irreversibel dahingehend verändert, daß die elektrische Leitfähigkeit ansteigt bzw. der elektrische Widerstand abnimmt. Solange das Verhältnis zwischen der für den Niederschlag 11 zur Verfügung stehenden Oberfläche des Elementes 7 und der insgesamt im Verlauf der Zeit auf das Element 7 einwirkenden Schadstoffmenge groß genug ist, daß der infolge der Schadstoffeinwirkung veränderliche Kennwert nicht in seinen Sättigungsbereich gerät, stellt die Änderung somit ein Maß für die ausgestoßene Schadstoffmenge dar. Statt den elektrischen Widerstand als Kennwert heranzuziehen, kann der isolierende Körper 9 auch zweigeteilt ausgeführt werden und die durch das Aufwachsen des Niederschlages 11 auf die beiden Teile hervorgerufene Änderung der Kapazität als Kennwert gemessen werden. Ebenso können die Messungen des Widerstandes und der Kapazität miteinander kombiniert werden.The insulating body consists, for example, of a ceramic material, which is a complete insulator when not in use. After the element 7 according to the schematic representation of FIG. 1 has been inserted into the exhaust system 2 by means of the suspension device 8, in the course of time the action of the pollutant stream 4 on the insulating body 9 between the electrodes 10 results in a precipitation 11 , for example consists essentially of carbon. As a result, the characteristic value of the element 7 given by the electrical conductivity or the electrical resistance is irreversibly changed depending on the amount of pollutant acting in such a way that the electrical conductivity increases or the electrical resistance decreases. As long as the ratio between the surface of the element 7 available for the precipitation 11 and the total amount of pollutant acting on the element 7 over time is large enough that the characteristic value, which changes as a result of the action of the pollutant, does not reach its saturation range, the change thus represents a measure of the amount of pollutant emitted. Instead of using the electrical resistance as a characteristic value, the insulating body 9 can also be designed in two parts and the change in capacitance caused by the growth of the precipitation 11 on the two parts can be measured as a characteristic value. Resistance and capacitance measurements can also be combined.

Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne, beispielsweise eines Jahres, wird das mit dem Niederschlag 11 behaftete Element 7 aus der Abgasanlage 2 herausgenommen und mittels der Elektroden 10 an eine in Fig. 2 schematisch dargestellte Auswerteeinrichtung 12 angeschlossen. Die Auswerteeinrichtung 12 enthält eine Einrichtung zur Messung der Änderung des Kennwertes, wie beispielsweise eine Widerstandsmeßeinrichtung und/oder eine Kapazitätsmeßeinrichtung. Der dadurch erhaltene, der Änderung des Kennwertes entsprechende Meßwert wird in einer in der Auswerteeinrichtung 12 enthaltenen logischen Einrichtung dahingehend verarbeitet, daß ein eindeutiger Mengenwert für den ausgestoßenen Schadstoff zugeordnet wird. Zu diesem Zweck enthält die logische Einrichtung beispielsweise einen Speicher, in dem eine experimentell vorbestimmte Kennlinie für den Kennwertverlauf des Elementes 7 eingespeichert ist. Der Mengenwert kann somit mittels der logischen Einrichtung durch einen Vergleich der gemessenen Änderung des Kennwertes mit den Werten der vorgespeicherten Kennlinie ermittelt werden. Zur Durchführung dieser logischen Schritte enthält die Auswerteeinrichtung beispielsweise einen Computer, der auch für eine Weiterverarbeitung des Mengenwertes geeignet ist. Beispielsweise kann zur Berechnung einer auf die Umweltbelastung abgestimmten Kraftfahrzeugsteuer in der logischen Einrichtung die gemessene Kennwertänderung mit einem vorgegebenen Berechnungsfaktor kombiniert werden, um daraus unmittelbar den fälligen Steuerbetrag zu bestimmen. Beispielsweise kann als Zeitspanne für die Messung ein Jahr gewählt werden. Sofern das Element 7 im Linearitätsbereich seiner Kennwertänderung betrieben wird und beispielsweise als Kennwert der elektrische Widerstand benutzt wird, braucht lediglich der Kehrwert des Widerstandes mit einem geeignet bestimmten Berechnungsfaktor multipliziert zu werden, um den Währungsbetrag der Kraftfahrzeugsteuer zu erhalten.After a predetermined period of time, for example a year, the element 7 with the precipitation 11 is removed from the exhaust system 2 and connected by means of the electrodes 10 to an evaluation device 12 shown schematically in FIG. 2. The evaluation device 12 contains a device for measuring the change in the characteristic value, such as a resistance measuring device and / or a capacitance measuring device. The measurement value obtained in this way, which corresponds to the change in the characteristic value, is processed in a logic device contained in the evaluation device 12 in such a way that a unique quantity value for the emitted pollutant is assigned. For this purpose, the logic device contains, for example, a memory in which an experimentally predetermined characteristic curve for the characteristic value curve of the element 7 is stored. The quantity value can thus be determined by means of the logical device by comparing the measured change in the characteristic value with the values of the pre-stored characteristic curve. To carry out these logical steps, the evaluation device contains, for example, a computer which is also suitable for further processing of the quantity value. For example, in order to calculate a motor vehicle tax that is matched to the environmental impact, the measured change in characteristic value can be combined in the logical device with a predetermined calculation factor in order to determine the tax amount due directly therefrom. For example, a year can be selected as the time span for the measurement. If the element 7 is operated in the linearity range of its characteristic value change and, for example, the electrical resistance is used as the characteristic value, only the reciprocal of the resistance needs to be multiplied by a suitably determined calculation factor in order to obtain the currency amount of the motor vehicle tax.

Zur Vermeidung einer Verfälschung des Meßwerts durch an dem Element 7 anhaftende Feuchtigkeit ist die Auswerteeinrichtung mit einer auf das Element 7 einwirkenden Heizeinrichtung versehen, die das Element 7 soweit aufheizt, daß die Feuchtigkeit ausgetrieben aber der Kennwert nicht verfälscht wird. Die Messung wird sodann an dem aufgeheizten Element 7 vorgenommen.To avoid falsification of the measured value by moisture adhering to the element 7 , the evaluation device is provided with a heating device acting on the element 7 , which heats the element 7 to such an extent that the moisture is expelled but the characteristic value is not falsified. The measurement is then carried out on the heated element 7 .

Das Verfahren ermöglicht somit beispielsweise die Besteuerung von Kraftfahrzeugen entsprechend der durch sie hervorgerufenen Umweltbelastung. Da bei gleicher Kilometerleistung der umweltbewußte Fahrer einen geringeren Steuerbetrag zu entrichten hat, als der durch den Zustand seines Fahrzeugs oder seine Fahrweise stärker umweltschädigend auftretende Fahrer, wird durch diese Art der Besteuerung in Richtung auf ein erhöhtes Umweltbewußtsein hingewirkt. Sofern das Verfahren abweichend von dem beschriebenen Beispiel für eine stationäre schadstoffausstoßende Vorrichtung eingesetzt wird, wie etwa Verbrennungsanlagen, kann den dort herrschenden Gegebenheiten leicht durch einen entsprechenden Aufbau bzw. eine geeignete Programmierung der logischen Einrichtung Rechnung getragen werden.The method thus enables, for example the taxation of motor vehicles according to the environmental pollution caused by them. Since at the same Mileage the environmentally conscious driver a lower Tax amount to be paid as that by the state of his vehicle or his driving style is more harmful to the environment occurring driver, is by this type of Taxation towards increased environmental awareness worked towards. If the procedure differs from that described example of a stationary emission of pollutants Device is used, such as incinerators, can the conditions there easily by an appropriate structure or appropriate programming of the logical device Be taken into account.

Wenngleich in den vorstehenden Ausführungsbeispielen die elektrischen Kennwerte des Elementes herangezogen worden sind, ist die Erfindung keineswegs darauf beschränkt. Vielmehr gibt es zahlreiche Werkstoffe, die sich unter Einwirkung des Schadstoffstroms zersetzen und dadurch ihre Masse und/oder ihr Volumen in eindeutiger Abhängigkeit von der Schadstoffmenge irreversibel verändern. In einer besonders einfach zu verwirklichenden Ausführungsform ist daher das Element durch einen derartigen in seiner Masse veränderlichen Körper gebildet. Dieser wird wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen einfach mittels einer geeigneten Aufhängevorrichtung 8 im Schadstoffstrom 4 angeordnet. Nach Ablauf der vorgegebenen Meßdauer, beispielsweise ein Jahr, wird der Körper sodann herausgenommen und die Änderung seines durch die Masse gegebenen Kennwertes durch einfache Wägung bestimmt. Die Zuordnung des Maßes für die bis zum Meßzeitpunkt ausgestoßene Schadstoffmenge erfolgt sodann wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen. Beispielsweise kann dieser Körper aus Kalkstein bestehen. Although the electrical characteristics of the element have been used in the above exemplary embodiments, the invention is in no way limited to this. Rather, there are numerous materials that decompose under the influence of the pollutant flow and thereby irreversibly change their mass and / or their volume depending on the amount of pollutant. In an embodiment that is particularly simple to implement, the element is therefore formed by such a body whose mass is variable. As in the previous exemplary embodiments, this is simply arranged in the pollutant stream 4 by means of a suitable suspension device 8 . After the predetermined measurement period, for example one year, the body is then removed and the change in its characteristic value given by the mass is determined by simple weighing. The assignment of the measure for the amount of pollutant expelled up to the time of measurement is then carried out as in the previous exemplary embodiments. For example, this body can be made of limestone.

Reference symbol list

1 Motor
2 Abgasanlage
3 Endabschnitt
4 Schadstoffstrom
5 Schalldämpfer
6 Endrohr
7 Element
8 Aufhängevorrichtung
9 isolierender Körper
10 Elektroden
11 Niederschlag
12 Auswerteeinrichtung 1 engine
2 exhaust system
3 end section
4 Pollutant flow
5 silencers
6 tailpipe
7 element
8 suspension device
9 insulating body
10 electrodes
11 precipitation
12 evaluation device

Claims

1. A method for detecting a quantity of pollutant emitted by a pollutant-emitting device, in particular a motor vehicle, characterized in that an element having at least one permanently variable characteristic value depending on the amount of pollutant acting is exposed to the emitted pollutant flow, and that the change in the characteristic value after expiry a predetermined period of time is measured and converted into a measure for the amount of pollutants emitted up to the time of measurement.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the electrical resistance of the Element is measured.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that as a characteristic value the electrical capacity of the element is measured.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized that the element in the measurement is heated.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized that the measurement and conversion is controlled by a computer.

6. Element for carrying out the method according to any one of claims 1 to 5, characterized by an insulating body ( 9 ) with at least two electrodes arranged thereon at a distance from one another and stable against the pollutant flow ( 4 ) electrodes ( 10 ).

7. Element according to claim 6, characterized in that the insulating body ( 9 ) is formed by a ceramic body.

8. Element according to claim 6 or 7, characterized in that the body ( 9 ) is designed in the form of a plate and the two electrodes ( 10 ) are arranged on two opposite edge regions of the plate.

9. Element according to claim 6 or 7, characterized in that the body ( 9 ) is designed in the form of a rod and the electrodes ( 10 ) are arranged at two opposite ends of the rod.

10. Element according to claim 6 or 7, characterized in that the body ( 9 ) is designed in the form of a ball and the two electrodes ( 10 ) are arranged diametrically.

11. Element according to claim 6 or 7, characterized in that the body ( 9 ) is designed in the form of a cylinder and the two electrodes ( 10 ) are arranged on the opposite end faces.

12. Evaluation device for performing the method according to one of claims 1 to 5 / or 16, characterized by means for measuring the change in the Characteristic value and a logical device for unambiguous Allocation of a quantity value to the measured change.

13. Evaluation device according to claim 12, characterized characterized in that the device for measuring the Change has a resistance measuring device.

14. Evaluation device according to claim 12 or 13, characterized in that the device for measurement the change has a capacitance measuring device.

15. Evaluation device according to one of the claims 12 to 14, characterized in that the logical device has a computer.

16. The method according to claim 1, 4 or 5, characterized characterized in that the mass of the element as a characteristic value is measured.

17. Element for performing the procedure according to Claim 16, characterized by one under the Effects of the body decomposing the flow of pollutants.

18. Element according to claim 17, characterized in that the body is made of limestone.