Entwicklung und Einsatzerprobung einer Meßeinrichtung zur on-line-Bestimmung der Partikelmassenkonzentration mittels Transmissionsmessungen in mehreren Wellenlängenbereichen

Derzeit gebräuchliche Verfahren zur Bestimmung der Partikelkonzentration aus der Opazitätsmessung bei einer Wellenlänge, wie die MIRA-Näherung, führen bei modernen Dieselmotoren zu völlig unbefriedigenden Ergebnissen.Im Vorhaben sollte das bisher erarbeitete Messverfahren an einem handelsüblichen Opazimeter appliziert und mit verschiedenen Motoren und Kraftstoffen verifiziert werden. Als Opazimeter wurde der Typ 439 der Firma AVL ausgewählt. Dieses ist mit relativ geringem Aufwand umrüstbar, so dass ein Abgasspektrum im Wellenlängenbereich von 200 bis 740 mm aufgenommen werden kann. Die verwendeten Bauteile und die realisierte Spülung der Fenster mit Preßluft gewährleisten eine hohe Stabilität der Messkette. Der bereits erarbeitete Auswertealgorithmus konnte ohne weitere Modifizierung für die Auswertung der Abgasspektren verwendet werden. Die Untersuchungen fanden an drei verschiedenen Motoren und mit unterschiedlichen Kraftstoffen statt. Die von modernen Dieselmotoren emittierten Partikel bestehen im wesentlichen aus einem unverdampften Kern und einem z. T. erheblichen verdampfbaren Anteil aus unverbrannten Kohlenwasserstoffen. Gelingt es, diese beiden Komponenten optisch sicher zu bestimmen, so korreliert auch die Gesamtpartikelkonzentration gut mit der gravimetrisch bestimmten Partikelkonzentration. Mit dem hier aufgebauten Mehrwellenlängenopazimeter kann die Partikelkonzentration mit einer Genauigkeit ermittelt werden, die mit dem gravimetrischen Verfahren vergleichbar ist. Der Vorteil der Entwicklung besteht darin, dass mit einem modifizierten handelsüblichen Opazimeter Partikelkonezntrationen on-line am Motorenprüfstand bestimmbar sind.