DE1673230A1 - Rauchdichtemessgeraet fuer Dieselmotoren zum Messen der Rauchdichie der Abgase - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Rauchdichteme#gerät für Dieselmotoren zum Messen der Rauchdichte der Abgase Die bekannten, dem heutigen technischen Stand entsprechenden Gerate nach dem Durchleuchtungsverfahren benutzen die Lichtabsorption in einer genau definierten Rauchsäule als Me#grö#e. Diese Meßgeräte mit nur einem gemeinsamen MeB-und Bezugsrohr neigen entweder zu sehr starker Verschmutzung der Lichtquelle und des Fotoelementes oder garantieren nicht die Konstanthaltung der durchleuchteten Rauchsäule oder sie lassen keine schnelle und einwandfreie Nullpunktkontrolle zu Der am meisten verbreitete Gerätetyp ist mit brit. Patent 918 525 beschrieben und besitzt zwei in Abmessungen und Ausführung identische Rohre.
• Ein Bezugsrohr, das von Frischluft durchströmt und durch das die Nullpunkteinstellung vorgenommen wird sowie das MeBrohr, durch das während der Messung das Rauchas strömt.
• Bine Lichtquelle und ein Fotoelement, dessen Fotostrom auf einem Mikroampere-Meter zur Anzeige gebracht wird, sind auf einer gemeinsamen Welle so angeordnet, da# sie wahlweise vor das Bezugsrohr odor vor das MeBrohr geschwenkt werden können.
• Trotz konstruktiver Vorsorge setzt sich im MeBrohr schon nach kurzer Betriebszeit soviel Ruß ab, da8 durch Absorption des Lichtes, auch bei sorgfältiger des Me#-rohres, gegenüber dem Bezugerohr eine Anzeige erfolgte Um diese Man. gel zu beheben, umfaßt vorliegende Erfindung Lösungswege, fUr die Steuerung des Rauchgas- und Frischluftstromes im RauchdichtemeBgerät bei Verwendung nur eines gemeinsamen MeB-und Vergleichsrohres. @ Die unterschiedliche Lichtabsorption wird vermieden, wenn nur ein Rohr für Eichung (Nullpunkteinstellung) und Messung benutzt wird. Dabei muS dafür gesorgt werden, da# durch reichliche Frischluftspülung vor der Nullpunkteinstellung alle Rauchgaareste aus dem Me#- und Bezugsrohr verdrängt werden.
• Die Steuerung des Rauchgas-und Frischluftstromes wahrend der Betriebsphasen"Eichen"und"Messen"erfolgt durch entsprechende Einrichtungen in Gerät oder durch Armaturen außerhalb des Gerätes.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand-von Ausführungsbeispielen nicher erläutert.
• In den Zeichnungen zeigen : Fig. 1 Schematische Gesamtanordnung des einrohrigen RauchdichtemeBgerätes nach dem Durchleuchtungsverfahren mit äußerer Steuerung während der Messung.
• Fig. 2 Äußeres Steuerorgan des in Fig. l dargestellten Gerätes in Eichstellung (schematisch).
• Figez 3 + 4 Äu#eres Steuerorgan mit Überströmventil in Eichstellung Fig. 5 + 6 Äu#eres Steuerorgan mit Überströmventil in MeBstellung Fig. 7, 8, 9 + lo Innwc Steuerung des Abgas-und Spülluftstromes Fig. 11, 12, 13 +14 s verbessertes inneres Steuerorgan, das gloichzeitig als keßrohr dient mit Frischluftspülung der Lichtquelle e und des Fotoelemantes w1 hrend der Messung. fig. 15 16, 17+18 Bin inneres Steuerorgan, das gleichzeitig als Me#rohr dient und mit einem Umströmkanal versehen ist@ Zig. 19 + 20 Darstellung eines inneren Steuerorgans, bei dem der Spülluftstrom zu Lichtquelle und Fotoelement durch ein Überdruckventil selbsttätig gesteuert wird.
• In Figur 1 ist der prinzipielle Aufbau des einrohrigen Rauchdichtem#gerätes während der Messung dargestellt.
• Bia in Teilstrom des Abgases tritt durch das äu#ere Steuerorgan 6, in don auch eine Waaserabscheidung stattfindet acwie dam s Überströmventil 7 in das Me#rohr 1 ein und durchströmt dieses von der Rohrmitte zu den Enden 27 des Me#rohres 1.
• Das durch Elektromotor 4 angetriebene Gebläse 3 saugt durch die Ansaugleitung 2 Frischluft an und drückt sie durch das Spülrohr 5 dessen Austrittsöffnungen düsenartig verengt sind, als schiitzenden und kühlenden Luftvorhang vor Lichtquelle 9 und Fotoelement 10. Nach Durchströmen des Meßrohres l sarcumelt sich das Abgas gemeinsam mit der Spülluft im Gerätegehäuse. Das Gemisch lwaLn durch den Austrittsstutzen 8 aus dem Gerät entweichen.
• Bine Spannungsquelle 12 speist während der Messung und der Eichung außer dem Elektromotor 4 die Lichtquelle 9, deren Strahlengang die Abgassäule bzw. die Frischluft im me#roh 1 durchleuchtet.
• Das Fotoelement 10 zeigt durch seinen Fotostrom am Anzeigeinstrument 11 das durch das Abgas nicht absorbierte Licht als Me#stab für die Rauchdichte an.
• Während der Eichung, d.h. Nullpunkteinstellung, des Gerägtes ist das äxAere Steuerorgan 6 gemaß Fig. 2 so geschaltet, daB der Abgasteilstrom aus der Abgasleitung des Motors abgeführt wird, ohne das Gerät zu erreichen (By-pass-Betrieb).
• Wegen des fehlenden Gegendruckes durch das Abgas kann die Spülluft das Me#rohr l von den Rohrenden 27 durchströmen und durch die Spülluftführung im äu#eren Steuerorgan 6 entweichen. Während dieses Vorganges ist das Me#rohr 1 mit Frischluft gefüllt und die Paarung Lichtquelle 9, Fotoelement 10 kann mit Hilfe des Potentiometers 14 auf die Nullstellung des Anzeigeinstrumentes 11 gebracht werden 9Eichvorgang). Der Schalter 13 dient zum Ein- u. Ausschalten der Spannung fur Lichtquelle 9 und Elektromotor 4.
• Das äuBere Steuerorgan 6 kann im einzelnen so ausgefuhrt sein, wie in den Fig. 3 bis 6 dargestellt ist. Die zylinderische Hauptkammer 16 ist im Gehäuse 15 drehbar eingesetzt. Sie ist als Drehschieber ausgebildet und kann durch eine 45°-Drehung des Betätigungshebels 26 von der Eich-und By-pass-Stellung Fig. 3 und 4 in die Me#stellung Fig. 5 und 6 umgeschaltet werden. Der Zylindermantel der Hauptkammer 16 ist mit einer Anzahl von Öffnungen versehen, die die Steuerung des Abgas- und Spülluftstromes in den zwei Betriebsphasen übernehmen.
• Während des Eichvorganges (Fig. 3 und d 4) tritt der Teilstrom desMotorabgasesdurchdenAbgaseintrittsstutzenJ,, das s By-pass-Rohr 20 und den Abgasaustrittsstutzen 21 ins Freie. Wie oben beschrieben, durchströmt die Frischluft das Me#rohr von den Rohrenden her u@ tritt durch den räeanschlu#stutzen 22 in die zylinderische Hauptkam@er @@.
• Durch den Überströmkanal 23 und die Ventilkammer 18 kann die Spülluft aus dem Stutzen 24 austreten. Das Überströmventil 25 im Zwischenboden 17 tritt beim Eichvorgang @@@ in Wirkung.
• Fig. 5 und 6 zeigen die Stellung der drehschieberartige@ 'z.re.;..511ungcerdeliqch.e'bxar.vi;;. zylinderischen Hauptkammer 16 während der Me#phase. Da@ Abgtas tritt durch den Abgaseintrittsstutzen 19 in die linderische Hauptkammer 16 ein. Dabei wird das By-pass-Rol JO angeströmt. Es wirkt als Prall- und Wirbelkörper.
• Da in de Me#stellung sowohl der Abgasaustrittsstutcn1 als auch die Öffnung zum Überströmkanal 23 verschlossen sind, kann das Abgas nur durch den Geräteanschlu#stutzen 22 zum Me#rohr viril. strömen. Zur Konstanthaltung des Abgasdruckes vor Eintritt in das Gerat ist im Zwischenboden l ? das Überstromventil 25 vorgesehen. Die abgeblasene Abgasmenge strömt aus der oberen Ventilkammer 18 durch den Stutzen 24 ab.
• Die zylinderische Hauptkamner 16 wird gleichzeitig als Kondensatabscheider für das Abgas benutzt. Sie wird deshalb mit einer Entwässerungsmöglichkeit versehen. Außer der beschriebenen äußeren Abgas-und Spülluftsteuerung kann auch eine innere Steuerung vorgesehen werden, die zweckmäßigerweise auf einem drehbar gelagerten Mehrohr basiert, dessen mittelteil als Steuerdrehschieber ausgebildet ist, Die einfachste Ausführung des inneren Steuerorgana 28 zeigen die e Fig. 7 bis 10. Während des Eichvorganges (Fig.
• 7. u. 8) tritt die Spülluft durch den oberen Stutzen des Gerätemittelteiles 29 in das drehbare innere Steuerorgan 28 ein und durchströmt es von der Rohrmitte zu den Rohrenden hin. Der Abgaseintritt ist durch das drehbare MeBrohr während der Eichung gesperrt.
• Zur Messung wird das Steuerorgan 28 soweit gedreht, da# der volle Querschnitt im Gerätemittelteil 29 freigegeben wird. Fig. 9 und 10. Jetzt kann das Abgas einströmen und der Spülluft wird der Eintritt in das Me#rohr verwehrt.
• Die vorstehend beschriebene Anordnung verhindert nicht die Möglichkeit einer Verschmutzung der Lichtquelle 9 und des Fotoelementes 10.
• Die Fig. 11 bis 14 stellen eine verbesserte Ausführung dar, die den Nachteil der Verschmutzung der Lichtquelle 9 und des Fotoelementes es 10 vermeidet.
• Während des Spülvorganges beim Eichen (Fig. 11 und 12) tritt der Hauptstrom der Spülluft von oben durch das Gerätemittelteil 29 in deas innere Steuerorgan 28 wie oben beschrieban ein. Ein geringer Teilstrom der Spülluft durchströmt das Blasrohr 30* Nach Umschaltung in die Me#-stellung (Fi g. 13 und 14) wird odurch das gedrehte innere Steuerorgan 28 der Eintritt der Spülluft in das Me#rohr verhindert. Die gesamte Spülluftmenge strömt durch das Blasrohr 30, dessen Enden düsenformig verengt sind und eo in Richtung auf Liohtquelle 9 9 und Fotoelement 10 gerichtet sind, daß diese durch einen Spülluftvorhang vor Kontakt mit des Abgas und damit vor Verschmutzung durch das Abgas geschützt werden Eine ähnliche Anordnung zeigen die Fig. 15 bis 18. Jedoch wird hierbei die Steuerung des Spülluftstromes während der Eichung (Fig. 5 und 16) urch das innere Steuerorgan 28 und bei der Messung (Fig. 17 und 18) mittels eins besonderen Überströmkanals in das Blasrohr 30 bewirkt.
• Die Fig. 19 und 20 veranschaulichen die Mölichkeit, ein Überdruckventil us Steuerung des Spülluftstromes einzusetzen. Wahron der Bichung (Fig. 19) ist das innere Steuerorgan 28 in eienr solchen Lage, da# die Spülluft ungebindert von der Rohrmitte zu den Rohrenden 27 hin durchströmen kann. Zu Beginn des Me#vorganges wird das innere Steuerorgan 28 so gedreht, da# das Abgas eintreten kann. Dabei wird die Zufuhr der Spülluft abgesperrt. (Fig. 20). Das feder-oder massebelastete Überdruckventil 32 mu# so ausgelsgt sein, da# es durch die aufgestaute Spülluft geöffnet wird und den Weg zum Blasrohr 30 freigibt@

Claims (8)

1. Patentansprüche lo Rauchdichteme#gerä fUr Dieselmotoren zum Messen der Rauchdichte der Abgase, dadurch gekennzeichnet, da$ die Durchspülung des Rohres (l) in einfacher Weise von den Mossrobrenden (27) zur Rohrmitte erfolgt, jedoch bei der Messung mittels äußeren Steuerorgan (6) oder innerem Steuerorgan (28), das Abgas von der Rohrmitte zu den Meßrohrenden (27) stromt, die Lichtquelle (9) und das Fotoelement (10) durch den Spülluftvorhang etwa senkrecht zur Yeßrohrachße gegen Verschmutzung vom auftretenden Rauchgas getrennt und gekühlt werden.
2. 2. RauchdichtemeBgerät nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daB die Schutzvorhang-und Kiihlwirkung g des Spülluftstromes während der Rauchdichtemessung durch Abstimmung der Leitungsquerschnitte und strömungsgünstig mundstückartige Ausbildung der Spülluftaustrittsoffnung (31) vor Meßrohrende (27) Lichtquelle (9) und Botoelement (1Q) bewirkt wird.
3. 3* Rauchdichteme#gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußero Steuerorgan (6) aus einem durch einen Zwischenboden (17) geteilten zylinderischen Gehäuse (15) mit Abgaseintrittsstutzen (19) und Abgasaustrittsstutzen (21 dem Geräteanschlu#stutzen (22), dem Stutzen (24), zur Abführung der Spülluft bzw. der überschüssigen Abgasmenge sowie dem Überströmkanal (23) besteht, in dessen Gehäuse (15) die von außen zu betätigende e zylinderische Hauptkammer (16) sich befindet, die mit entsprechenden SteuerSffungen für Spülluft- und Abgasstrom sowie dem By-pass-Rohr (20) für die Kondensatabscheidung vorgesehen ist.
4. 4. RauchdichtemeBgerat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, da# zur inneren Steuerung des Spülluft- und Abgasstromes das Mittelstück des Me#- und Bezugsrohres (1) als inneres Steuerorgan (28) ausgebildet ist, das während der Eichung den Abg@szutritt absperrt und den Eintritt für die Spülluft freigibt, zur Rauchdichtemessung jedoch den Rauchgaszutritt froi-ibtunddieBpülluftzufuhr.absperrtecbidie Umschaltung des inneren Steuerorgans (28), das gleichzeitig als Me#rohr ausgebildet ist, von au#en mittels Hebel, übzr Zahnstangen oder Zahnrad bewirktj wird.
5. 5. Rauchdichteme#gerät, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, da# die Umleitung des Spülluftstromes während der Rauchdichtemssung mittels Umströmkanal i@ inneren Steuerorgan (28), das sogleich Me#rohr ist oder mittels erdruckrentil (32), das masse-oder sein kann, bewirkt wird.
6. 6. RauchdichtemeBgerrt, nach Anspruch 1 bis 59 dadurch gekennzeichnet, da# die Lichtquelle (9) und Fotoelement (10) in Gehäuse kappen untergebracht sind, die durch Bajonett- od er Schraubverschlu# für Reinigung und Auswechslung rasch abnehmbar sind,
7. 7. RauchdichtemeBgerät, nach Anspruch l bis 6, dadurch gekennzeichnet, da# bei gro#em anfallenden Abgasvolumen eine Proenahmevcrrichtung, bestehend aus einer, entgegen der Strömungsrichtung offenen Sonde und Verbindungsleitung, nur einen leilstrom das Abgases dem Gerät zuleitet, während fur seh kleine Abgasvolumina und die Beschleunigungsmethode eine Vollstromentnahmeeinrichtung vorgesehen ist.
8. 8. Rauchdichteme#gerät, nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daB in der Abgaszuleitung zu den Steuerorganen (6) (28) bei starkem Abgaastrom zur Entlastung des Überströmventile (25) eine Drosselvorrichtung vorgesehen ist.