DE2012504A1

DE2012504A1 - Einrichtung zur Entnahme von Abgasproben

Info

Publication number: DE2012504A1
Application number: DE19702012504
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Dr.Dr.h.c;.; Schreiber Erich DipL-Ing.; Graz List (Österreich). P
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-03-20
Filing date: 1970-03-17
Publication date: 1971-09-30
Also published as: DE2012504B2; US3610047A; AT287357B

Description

2426

Dr. Oskar fCSnig

Jh Pcfentdhwalt

7 Stuttgart 1 . ■ .

Klöpfelsiraßa 6 - Postfach 51

Dipl.IngoDr.Droh.c.Hans LIST, Graz (Österreich)

Einrichtung zur Entnahme von Abgasproben

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entnabma von Abgasproben aus der Auspuffleitung einer. Brennkraftmaschine, mit einer von der Auspuffleitung abzweigenden, an die Saugseite einer motorbetriebenen Pumpe angeschlossenen Entnahmeleitung und einem an der Druckseite der Pumpe ansehliessbaren, die Abgasprobe aufnehmenden Behälter,

Bei bekannten Abgas-Entnahmeeinriehtungen wird in der Regel das gesamte Abgas über einen längeren Betriebsabschnitt der Brennkraftmaschine in Plastiksäcken aufgefangen« Das entstandene Abgas wird fortlaufend analysiert und die Gesamtmenge der im Abgas enthaltenen Schadstoffe ermittelt. Ein Hauptnachteil dieser Methode besteht darin, dass zur Aufnahme der Gesamtabgasmange Plastiksäcke mit sehr großem Speichervolumen erforderlich sind, wodurch die Manipulation und Auswertung der Proben erschwert wird. JLueeerdem ist der Zeitaufwand für die Probeentnahme ver-

hältnismäßig große

Durch die vorliegende Erfindung sollen die Nachteile der bekannten Entnahmeeinrichtung vermieden und soll eine verbesserte und vereinfachte Einrichtung dieser Art geschaffen werden, welche repräsentative und leicht auswertbare Abgasproben liefert. Die Erfindung sieht zu diesem Zweck einen der Ansaugleitung der Brennkraftma-'schine über einen Ausgleichsbehälter vorgeschalteten Luftmengenmesser und eine zwischen diesen und den Antriebsmotor der Pumpe eingeschaltete Synchronisiereinrichtung vor, welche die Drehzahl des Antriebsmotors proportional zur Drehzahl des Luftmengenmessers regelte

Bei einer solchen Einrichtung entnimmt die Pumpe, unabhängig von der jeweiligen Belastung und Drehzahl der Brennkraftmaschine, stets eine der angesaugten Luftmenge propotionale Abgasmenge. Man hat dadurch die Möglichkeit, auch über sehr kurze vorbestimmte Betriebsabschnitte die jeweilige Abgasmenge und den Gesamtgehalt an schädlichen Bestandteilen mit grosser Präzision technisch erfassen zu können. Dabei ergeben sich wesentlich kleinere Speichervolumina als nach der bisher üblichen Methode und die Auswertarbeit wird vereinfacht und abgekürzt. Die raschere Abwicklung sowohl des Entnahme- als auch des Analysiervorganges erlaubt es, auch bei mehreren Prüfständen mit einem einzigen hochwertigen Analysengerät auszukommen und somit an Anlagekosten zu sparen.

Die erfindungsgemässe Einrichtung berücksichtigt auch die in zahlreichen Ländern im Gange befindlichen gesetzgeberischen Bestrebungen zur Reinhaltung der Luft, die eine Begrenzung der Gesamtmenge der einzelnen schädlichen Bestandteile im Abgas über einen vorbestimmten Fahrzyklus der Brennkraftmaschine vorsehen.

Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Synchronisiereinrichtung aus einem dem Luftmengenmesser zugeordneten Impulsgeber und einem

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von den Geberimpulsen gesteuerten, dem Antriebsmotor der JPumpe' vorgeschalteten Drehzahlregler· Zur Impulserzeugung _t kann beispielsweise ein elektromagnetischer Impulsgeber dienen, welcher mit einem oder mehreren ferr©magnetischen Indikatorteilen zusammenarbeitet, die an einem rotisierenden Teil des Luftmengenmessers angebracht sind. Die Geberimpulse können aber auch von einer fotoelektrischen Einrichtung geliefert werden_o

In vielen Fällen kann es sich erfindungsgemäss als vorteilhaft erweisen, zwischen den Antriebsmotor und die Pumpe ein Regelgetriebe einzuschalten« Durch die Wahl der Übersetzung des Regelgetriebes kann ein beliebiges Ver- f

hältnis zwischen den Drehzahlen des Luftmengenmessers und des Pumpenantriebsmotors hergestellt werden. Das Regelgetriebe kann aber auch dazu dienen, die Entnahme von Abgasproben jeweils nach Ablauf vorbestimmter Zeit - oder Betriebsabschnitte - auszulösen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt die Gesamtanordnung einer Abgasentnahme-Einrichtung nach der Erfindung«,

Die dargestellte Anlage verfügt über einen Luftmengenmesser 1 üblicher Bauart, welcher unter Zwischenschaltung eines Ausgleichbehälters 2 an die Ansaugleitung 3 der *

Brennkraftmaschine 4 angeschlossen ist, deren Abgase analysiert werden sollen. Die Auspuffleitung 5 der Brennkraftmaschine 4 mündet in eine Kammer 6, von der.eine Entnahmeleitung7 abzweigt. Die Entnahmeleitung 7 durchsetzt einen Abgaskühler 8 und ist mit ihrem anderen Ende an der Saugseite einer motorbetriebenen Pumpe TO angeschlossen.

Ein in der Entnahmeleitung 7 zwischen dem Abgaskühler 8 und der Pumpe 10 angeordneter Temperaturfühler 9 überwacht die Temperatur der Abgasprobe und wird gegebenenfalls auch zur Regelung der Temperatur des Abgaskühlers 8 herangezogen. - * "

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Die Pumpe 10 weist an ihrer Druckseite einen Anschlussstutzen 17 auf, an dem ein doppelwandiger Plastiksack 11 zur Aufnahme der Abgasprobe anschliessbar istο Zwecks restloser Entleerung der Abgasprobe beim Anschluß des Plastiksackes an das Analysiergerät ( nicht dargestellt) besitzt die äussere Hülle des Plastiksackes 11 eine Öffnung 12, über die Druckluft eingeleitet werden kann ο

Dem Luftmengenmesser 1 ist ein Impulsgeber 15 zugeordnet, welcher von einem nicht dargestellten, mit der Drehzahl des Luftmengenmessers umlaufenden Indikatorteil erregt wird. Die vom Impulsgeber 13 gelieferten Impulse werden einem dem Antriebsmotor 15 der Pumpe 10 zugeordneten Drehzahlregler 14 zugeleitet. Der Motor 15 treibt die Pumpe 10 über ein zwischengeschaltetes Reglergetriebe 16 an.

Die Anlage verfügt weiters über eine Einrichtung zur Eonstanthaitung des Abgasdruckes in der Kammer 6. Diese Einrichtung besteht aus einem über einen konischen Einsatz 19 der Kammer 6 freibeweglich angeordneten Schwebekörper 18, welcher den freien Austrittsquerschnitt der Abgase aus der Kammer 6 in dem Sinne steuert, dass der Abgasdruck in der Kammer 6 bei allen Belastungen und Drehzahlen der Brennkraftmaschine 4 zumindest annähernd konstant bleibt.

Die Funktion der erfindungsgemässen Einrichtung ist nun folgende: Bei laufender Brennkraftmaschine 4 ist die Drehzahl des Luftmengenmessers 1 das Mass für den jeweiligen Luftdurchsatz der Maschine. Der Impulsgeber 13 liefert nun je Zeiteinheit eine Anzahl Impulse, deren Folgefrequenz der Drehzahl des Luftmengenmessers 1 und damit dem Luftdurchsatz proportional ist. Die Geberimpulse beeinflussen den Drehzahlregler 14 in dem Sinne, dass der Antriebsmotor 15 der Pumpe 10 mit einer dem Luftdurchsatz der Brennkraftmaschine proportionalen Drehzahl umläuft.

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Die Pumpe 10 entnimmt daher, unabhängig von der jeweiligen Drehzahl und Belastung der Brennkraftmaschine 4» ^aus der Kammer 6 jeweils eine der angesaugten Luftmenge proportionale Abgasmengeο Das Verhältnis der Abgasmenge zur angesaugten Luftmenge kann durch das Regelgetriebe 16 vorgewählt werden. Es ist daher möglich, auch über einen sehr kurzen Betriebsabschnitt eine repräsentative Abgasprobe sehr kleinen Volumens zu erhalten, die in einem Plastiksack 11 von sehr kleinen Abmessungen Platz findet«

Im Eahmen der Erfindung sind verschiedene, Abweichungen vom dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiei möglicho So kann beispielsweise die Synchronisierung der Antriebsdrehzahl der Pumpe mit der Drehzahl des Luftmengenmessers auch mittels einer fotoelektrischen Abtasteinrichtung vorgenommen werden. Ebenso kann irgend ein anderer als der dargestellte Luftmengenmesser bei der erfindungsgemäßen Einrichtung Verwendung finden.

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Claims

Patentansp r ü c h e :

2Ü12504

Einrichtung zur Entnahme von Abgasproben aus der Auspuffleitung einer Brennkraftmaschine, mit einer von der Auspuffleitung abzweigenden, an die Saugseite einer motorbetriebenen Pumpe angeschlossenen Entnahmeleitung und einem an der Druckseite der Pumpe anschließbaren, die Abgasprobe aufnehmenden Behälter, gekennzeichnet durch einen der Ansaugleitung (3) der Brennkraftmaschine (4) über einen Ausgleichsbehälter (2) vorgeschalteten Luftmengenmesser (1) und eine zwischen diesen und den Antriebsmotor (15) der Pumpe (10) eingeschaltete Synchronisiereinrichtung (13,14)ι weiche die Drehzahl des Antriebsmotors (15) proportional zur Drehzahl des Luftmengenmessers (1) regelt. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisiereinrichtung aus einem dem Luftmengenmesser (1) zugeordneten Impulsgeber (13) und einem von den Geberimpulsen gesteuerten, dem Antriebsmotor (15) der Pumpe (10) vorgeschalteten Drehzahlregler (14) besteht. Einrichtung nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Antriebsmotor (15) und die Pumpe (10) ein Regelgetriebe (16) eingeschaltet ist«

23.2.70
Kr/We/E

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