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Verfahren und Einrichtung zum Prüfen der Abgastrübung bei Dieselmotoren
Die Beurteilung der Auspuffgase eines Dieselmotors ist in zweifacher Beziehung wichtig:
Einmal lassen sich daraus Schlüsse auf den Zustand des Motors, zum anderen auf den
Wert und die Verwendbarkeit des gefahrenen Kraftstoffes ziehen. In der Praxis. wird
es aber in erster Linie darauf ankommen, mit einem rauchfreien Auspuff zu fahren.
Hierfür wäre natürlich kein besonderes Beobachtungsgerät notwendig; man könnte eine
entsprechende Einstellung für einen rauchfreien Auspuff nach dem Auge vornehmen.
Etwas anderes ist es jedoch, wenn genaue Versuche durchzuführen sind, bei denen
irgendwelche Einflüsse im Motor auf die Leistung geprüft werden sollen, und bei
denen man häufig bis an die sog. Rauchgrenze geht. Unter Rauchgrenze wird dabei
die eben noch zulässige Abgastrübung verstanden. Der Begriff »eben noch zulässig«
zeigt aber schon, daß ein solches Prüfungsverfahren, bei dem es der subjektiven
Einstellung des Beobachters überlassen bleibt, ob eine Abgastrübung statthaft ist
oder nicht, für einwandfreie Untersuchungen und Messungen nicht als ausreichend
angesehen werden kann.
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Aus diesem Grunde hat man schon Geräte entwickelt, die in einwandfreier
Weise eine Überprüfung der in Betracht kommenden Verhältnisse ermöglichen sollten.
Eine Einrichtung maß z. B. die Abgastrübung mittels einer Selensperrschichtzelle
und eines Photostromkreises zahlenmäßig. Abgesehen davon, daß eine solche Anordnung
verhältnismäßig verwickelt im Aufbau und daher teuer ist, leidet sie auch darunter,
daß die Prüfung auf photoelektrischem Wege nicht genau die
Werte
wiedergibt, die dem Sehempfinden des Menschenauges entsprechen. So sind z. B.
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Trübungsmessungen an Abgasen von Braunkohlenteerölen immer günstiger
ausgefallen als solche für Gasöl, und zwar aus dem Grunde, weil bei Braunkohlenteeröl
die Ab- -gase eine mehr bräunliche Färbung aufweisen, während die Abgase von Gasöl
eine mehr schwärzliche Färbung zeigen. Die Selenzelle spricht aber auf eine Schwarzfärbung
mehr an als auf eine bräunliche Gasfärbung, die aber dem menschlichen Auge umgekehrt
als ebenso trüb, wenn nicht gar noch trüber als ein schwarzer Rauch erscheint. Daher
sind Geräte mit Selenzellen für die zur Beurteilung eines Kraftstoffes wichtige
Messung der Leistung an der Rauchgrenze ungeeignet.
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Andere Geräte beruhen auf dem Prinzip des Vergleiches zweier Lichtquellen
mit und ohne davor vorbeigehendem Rauch, wobei die Verdunkelung derjenigen Lichtquelle
ohne davor vorbeigeführten Rauch mit Hilfe von abgestuften Filtern so - weit getrieben
wird, bis sie die gleiche Leuchtstärke wie die der rauchverdeckten Lichtquelle besitzt.
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Die Größe der Verdunkelung der erstgenannten Lichtquelle gibt den
Maßstab für die Messung. Dieser Prüfungsweise haftet der Nachteil an, daß zum ersten
eine gemeinsame oder mehrere besondere Lichtquellen erforderlich sind, und daß zum
anderen der zu prüfende Rauch in eine besondere Meßvorrichtung eingeführt und aus
ihr wieder entfernt werden muß. Dies bedingt ebenfalls wieder verhältnismäßig verwickelte
Einrichtungen, die für ein rasches Arbeiten mit Hilfe einer derartigen Beobachtungsvorrichtung
nicht förderlich sind.
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Hier setzt die vorliegende Erfindung nun ein, die gleichfalls auf
der Grundlage beruht, das zu untersuchende Medium an Hand eines Vergleichsfilters
zu beobachten. In seinem Grundgedanken besteht das neue Prüfverfahren darin, daß
die als Rauchfahne frei aus der Mündung des Motorauspuffes austretenden Abgase in
der Weise mit einem an sich bekannten, in seiner Lichtdurchlässigkeit sich ändernden
Lichtfilter verglichen werden, daß die Verstellung dieses Filters, das eine in bezug
auf den Durchmesser des Auspuffrohres, die Flächenhelligkeit eines hinter der Rauchfahne
angeordneten Reflektors und die Abstände von Filter und Reflektor von der Rauchfahne
genormte Einteilung besitzt, bis zum Unsichtbarwerden der Rauchfahne als Maßstab
für die vorhandene Abgastrübung dient. In Fortentwicklung dieses Grundgedankens
wird vorgeschlagen, dieses Lichtfilter als einen mittels zweier Rollen ab- und aufspulbaren
Filmstreifen mit entsprechend abgestufter Einfärbung auszubilden, wobei auf dem
Filmstreifen eine der Färbung entsprechende Einteilung angebracht ist.
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An sich sind nun auch schon Meßvorrichtungen mit einstellbaren Lichtfiltern
in Gestalt von Glaskeilen von zunehmender Dichte bekannt, bei denen durch entsprechende
Verstellung des einstellbaren Filters der anvisierte Gegenstand hinsichtlich seiner
Heiligkeit geprüft wird. Es handelt sich aber dabei um Messungen für die Belichtung
eines zu photographierenden Gegenstandes, nicht aber um Messungen zur Ermittlung
der eben noch zulässigen Abgastrübung. An sich ist auch die Prüfung einer frei austretenden
Rauchfahne bereits bekannt, und zwar be der Überwachung von Kesselfeuerungen. Bei
den betreffenden bekannten Einrichtungen wird aber im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand
ein Teilstrom des Verb den nungsgashauptstromes lediglich durch bloßen Augenschein,
also ohne Verwendung irgendeines Meßgerätes, geprüft. Demgegenüber wird bei dem-
erfindungsgemäßen Verfahren die gesamte vorhandene Abgasmenge geprüft, und die Beobachtung
erfolgt mit Hilfe eines besonderen, mit einem einstellbaren Filter und einem Reflektor
versehenen Gerätes, das eine immer wieder herstellbare Vergleichsgrundlage liefert.
Denn trotz der Einschaltung des menschlichen Auges in die Messung ist nicht die
subjektive Einstellung des Beobachters, sondern ein unveränderlicher Wertmaßstab
maßgebend.
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In der zugehörigen Zeichnung ist in einem Schaubild der grundsätzliche
Aufbau eines solchen Gerätes wiedergegeben.
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Aus einem Auspuffrohr a vom Durchmesser D treten die Abgase b in
Richtung des Pfeiles P aus. In Querrichtung dazu sind das eigentliche Prüfgerät
c und der Refleli tor d angeordnet, und zwar in einem Abstand X bzw. Y von der Mittelachse
I-I des Rohres a. Der Beobachter schaut dabei in Richtung der Achse II-II gegen
den Reflektord und stellt das (nicht mit dargestellte) Filter am Gerät c entsprechend
der Abgastrübung ein, so daß der ermittelte Wert abgelesen werden kann. Um eine
genaue Vergleichsgrundlage zu haben, sind die Werte des Rohrdurchmessers D, die
Abstände X und Y für das Prüfgerät c und den Reflek tor d sowie die Form und Größe
des letzteren von vornherein festgelegt.