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Messung der Abgas-Emissionen
Abgas-Emissionen sind für die Beurteilung eines Motorkonzepts von grosser
Bedeutung. Dabei wird zwischen den vom Gesetzgeber limitierten und den
unlimitieren Abgas-Emissionen unterschieden.
Zu den limitierten Abgas-Emissionen gehoeren:
- Kohlenwasserstoffe (HC)
- Kohlenmonoxid (CO)
- Stickoxide (NOx)
- Partikel (bei Dieselmotoren)
Zu den wichtigsten unlimitierten Abgas-Emissionen gehoeren:
- Kohlendioxid (CO2)
- Aldehyde und Ketone
- Polyzyklische aromatisch Kohlenwasserstoffe (PAH)
Während dieser Diplomarbeit konnten mit der Anlage CO, CO2, NOx und HC
gemessen werden. Diese Abgaskomponenten wurden angelehnt an die EGRichtlinie
70/220/EWG Typ I gemessen. Diese Richtlinie wurde in manchen
Bereichen aus Gruenden, die mit den Messaufbau oder mit dem Fahrzeug
zusammenhaengen nicht eingehalten. Die Abweichungen von der Richtlinie wurden in
den einzelnen Unterkapiteln beschrieben und begruendet.
Die Richtlinie findet normalerweise im Rahmen der Pruefungen für die
Typenzulassung von Kraftfahrzeugen ihre Anwendung.
Kurze Versuchsbeschreibung:
Bei der Abgasanalyse nach der EG-Richtlinie 70/220/EWG Typ I wurde ein
bestimmter Fahrzyklus von dem zupruefenden Kfz. auf einem Rollenpruefstand
durchfahren. Dieser Fahrzyklus bestand aus vier Abschnitten, die den Stadtverkehr
simulierten und einem Abschnitt der eine ueberlandfahrt simulierte. Die Abgase, die
dabei emittierten, wurden im „Constant Volume Sampling Verfahren“ (CVSVerfahren)
mit Umgebungsluft verduennt. Aus dem verduennten Abgas wurden
fortlaufend Proben entnommen und in einem Beutel gesammelt. Zusaetzlich zu dem
verduennten Abgas wurden auch fortlaufend Proben aus der Luft, die zur Verduennung
verwendet wurde, in einem anderen Beutel gesammelt. Nachdem der Fahrzyklus
beendet war, konnten die beiden Beuteln analysiert werden. Es war möglich, anhand
der gewonnenen Daten die Abgas-Emissionen die wärend des Fahrzykluses
emittiert wurden, mit einem eigens dafuer geschriebenen Programm zu berechnen.
Versuchsaufbau
Der Versuchsaufbau zur Abgasanalyse bestand aus drei Hauptbestandteilen:
• Rollenpruefstand und Fahrprogramm
• CVS-Anlage zur Abgasverduennung und Sammlung
• Abgas-Analyseeinheit
Rollenpruefstand und Fahrprogramm
Der Rollenpruefstand wurde im Kap. 5.2.1.1 beschrieben.
Der Rollenpruefstand entsprach mit der ausgefuehrten Leistungsbremse nicht der EGRichtlinie
70/220/EWG, da sie nur für eine Geschwindigkeit justierbar war. Weiterhin
zeigte die Leistungsbremse einen linearen Zusammenhang zwischen der Bremskraft
und der Geschwindigkeit. Dies entspricht nicht der Realitaet eines Fahrzeuges. Beim
Fahrzeug besteht im Gegensatz dazu ein proportionaler Zusammenhang zwischen
der Geschwindigkeit und Bremskraft. Dies bedeutet, dass bei einer Justierung der
Leistungsbremse bei 80 km/h die Bremskraft im unteren Geschwindigkeitsbereich
(kleiner 80 km/h) zu hoch eingestellt war und im oberen Bereich (groesser 80 km/h) zu
niedrig eingestellt war. Die Werte für die Justierung der Leistungsbremse
entsprechen dem Fahrwiderstand des Fahrzeuges. Da die Fahrwiderstaende nicht
bekannt waren, wurde eine Fahrwiderstandsbestimmung durchgefuehrt.
Bestimmung des Fahrwiderstands
Die Bestimmung des Fahrwiderstands wurde nach der EG-Richtlinie 70/220/EWG
Typ I bei 80 km/h durchgefuehrt. Als Fahrstrecke für die Fahrwiderstandsbestimmung
wurde der Taxi-Way des ehemaligen Flughafens Neubiberg ausgewaehlt. Die in der
Richtlinie beschriebenen Rahmenbedingung wurden bei der Messung erfüllt. Die
Messung der Geschwindigkeit und der Zeit erfolgte mit einem Peisselerrad, das am
Heck des Fahrzeuges montiert war und dem dazugehoerigen Auswertegeraete.
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