DE2836787A1 - Abgasanalysator fuer dieselmotoren - Google Patents
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Description
PATENTANWALT DIPL.-INQ. JOACHIM STRASSE
SUN ELECTRIC EUROPE B.V.
Ariana Nozemanstraat 8 22_
Amsterdam, Niederlande sto-ml 11 709
Abgasana Iysator für Dieselmotoren
Die Erfindung bezieht sich auf einen Abgasana I ysator) vorzugsweise
für Dieselmotoren, mit einer mit dem Auslaß des zu
testenden Motors zu verbindenden Leitung, über die die Abgase über ein Filter einem an sich bekannten Gasana Iysator
zufUh rbar sind.
Bei bekannten Analysatoren wird eine genaue Analyse der Abgase
dadurch erschwert, daß die Abgase oft einen beträchtlichen
Rußgehalt enthalten, wodurch der Analysator schnell verschmutzt.
Dies ist insbesondere bei einem auf dem Infrarotabsorptionsprinzip
basierenden Analysator von beträchtlichem Nachteil.
Um diesem Nachtei I zu begegnen, kann z. B. ein Fi lter in der
Leitung zwischen dem Analysator und dem Anschlußstück für das Filter
angeordnet werden. Die Lösung mit dem Fi lter, der fein genug sein muß, um die in den Abgasen vorhandenen Rußtei lchen zu
sammeln, bringt den Nachteil mit sich, daß eine sehr schnelle
Verschmutzung des Filters auftritt, wodurch dasselbe häufig ausgewechselt und ersetzt werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Abgasana Iysator der
eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die erwähnten
Nachteile vermieden werden, daß insbesondere ein kontinuierlicher
Betrieb ohne Auswechseln von Filtern ermöglicht wird.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Filter
ein elektrostatisches Filter, bestehend aus einer lonisatlonselektrode
und zwei nachgeordneten, im Betrieb auf unterschiedliche
Spannungen zu haltenden Sätzen von Kollektorelektroden ist.
Ein derartiges elektrostatisches Filter ermöglicht das Abtrennen
und Festhalten beträchtlicher Rußmengen, bevor eine Verstopfung
oder ein Unwirksamwerden des Fi Iters auftritt, überdies hat
ein derartiges.Filter den Vorteil, daß der Aufbau relativ einfach,
daß die Herstellung kostengünstig ist und daß die Wartung
leicht und schnell verrichtet werden kann.
Vorzugsweise ist die Isolationselektrode eine drahtform!ge, mit
einem der Kollektorelektrodensätze verbundene Elektrode. Eine
solche· Konstruktion ist vortei lhafterweise sehr einfach.
Vorzugsweise sind zwischen dem elektrostatischen Filter und
dem Analysator nacheinander ein Zweiwegventi I und eine Saugpumpe
angeordnet. Der Eingang des Zweiwegventi Is ist mit dem
Ausgang des elektrostatischen Filters, der erste Ausgang des Ventils
ist mit einer Preßluftquelle und der zweite Ausgang des Ventils
ist mit einer Saugpumpe verbunden.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch Umschalten des Zweiwegventils
das Filter mit der Preßluftquelle verbindbar ist,
wodurch ein Durchblasen des Filters mit Preßluft vor jeder Anwendung ermöglicht ist. Eine solche Maßnahme stellt.sicher,
daß das Filter immer sauber ist und daß keine Kohlenbrücken
zwischen den Ko I IektoreIektrodenvorhanden sind.
Vorzugsweise ist als zusätzliche Sicherheit ein Papierfiiter
zwischen dem zweiten Ausgang des ZweiwegventiIs und der Saugpumpe
angeordnet.
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Weiter ist es vorteilhaft, wenn in der Ansaugleitung des
elektrostatischen Filters zwischen dem Auslaßanschluß und
diesem Filter nacheinander eine Kühlvorrichtung zum Kühlen
der angesogenen Gase und ein Kondensator zum Abtrennen des Garin anwesenden Wassers angeordnet sind.
Die Abgase werden in der Kühlvorrichtung gekühlt und das in den
Gasen anwesende Wasser wird im Kondensator abgetrennti wodurch
eine Beeinträchtigung des elektrostatischen Filters
ausgeschaltet ist.
Vorzugsweise Ist der Gasana Iysator eine auf dem Infrarotabsorptionsprinzip
basierende Vorrichtung.
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unterbzw.
Nebenansprüchen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind
der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung zu entnehmen.
Es ze i gen :
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Abgasana Iysators
gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein verwendetes e l.ektrostat isches
FiIter und
Fig. 3 einen Längsschnitt durch dieses Fi lter.
Der Abgasana Iysator gemäß der Erfindung besteht aus einem Anschlußrohr
1, das in der üblichen Weise an einen Auslaß 2 des Fahrzeugs,
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dessen Abgase analysiert werden sollen, befestigt wird. Das
Anschlußrohr 1 ist über eine Kühlspirale 3, in der die
heißen Abgase abkühlen, und mit einem Kondensator 4, in dem das in den Abgasen vorhandene Wasser entfernt wird, verbunden. Der
Kondensator 4 ist seinerseits mit einem elektrostatischen Filter 5 verbunden, dessen Aufbau den Figuren 2 und 3
zu entnehmen ist. Das Filter 5 weist eine lonisationseIektrode
6, eine damit verbundene Kollektorelektrode 7 und geerdete
Kollektorelektroden 8 auf. Die I onisationseIektrode 6 und die
damit verbundene Kollektorelektrode 7 sind an den Pluspol
9 einer Hochspannungsquelle 10, welche z. B. eine Spannung
von 10 kV liefert und deren negativer Anschluß 11 geerdet ist,
anschließbar. I η den Abgasen vorhandene Rußteilchen werden
mittels der I onisationseIektrode 6 positiv aufgeladen und
beim Passieren der positiven Elektrode 7 durch letztere abgestoßen.
Anschließend erfolgt ein Sammeln an der negativen Elektrode 8.
Die so gesäuberten Abgase werden über eine Leitung 12, über ein Wechsel venti I 13, das einerseits mit einer Preßluftquelle
14 und andererseits über eine Leitung 15 mit einem Papierfilter 16 verbindbar ist, mit einer Saugpumpe 17 verbunden. Eine
Preßleitung 18 ist dann mit einem üblichen Abgasana Iysator 19
mit Indikationsinstrument 20 verbunden.
Im Betrieb wird die Saugpumpe 17 angeschaltet und die Abgase
werden über den Wärmeaustauscher 3, den Kondensator 4» das
Filter 5 und das WechseI venti I 13, das Papierfilter 16 mittels
der Pumpe 17 dem Analysator 19 zugeführt. Dies ist der Fall,
wenn sich das Wechselventi I 13 in dem mit ausgezogener Linie 21
angegebenen Stand befindet. In der anderen Position des WechseI venti Is, dargestellt durch eine gestrichelte Linie 22,
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kann die Preßluftquelle 14,z.B. eine Preßpumpe, betätigt werden,
wodurch UmgebungsIuft durch das Filter 5, den Kondensator 6
und den Wärmeaustauscher 3 gepreßt wird, so daß nicht nur das
Filter 5 gesäubert, sondern auch das Im Kondensator 4 angesammelte
Wasser abgeführt wird.
Die Fig. 2 und 3 zeigen den Aufbau des elektrostatischen Filters
5. Es besteht aus einem Gehäuse 25 mit einem Einlaß 26 und einem Auslaß 27. Das Gehäuse 25 weist eine Grundplatte 28, die
geerdet ist und mit einem negativen Pot 11 der Spannungsquelle
10 verbunden ist, auf. Auf der Grundplatte 28 sind hochstehend die geerdeten Elektroden 8 angeordnet, zwischen denen sich
die mit der Hochspannung verbundenen Elektroden 7 befinden, die auch mit der drahtförmigen I onisationseIektrode 6 verbunden
sind. Sie sind über Isolationselemente 29 mit der Oberwand 30
des Gehäuses 25 verbunden. Der Aufbau ist also dergestalt, daß durch Abnehmen der Oberwand 30 die Elektroden 7, 8 voneinander
getrennt werden, so daß Wartung und gegebenenfa Ms zusätzliche
Säuberung des Filters äußerst leicht durchführbar sind.
über einen Anschluß 31 sind schließlich die Elektrodenplatten
mit dem Pluspol der HochspannungsqueI Ie 10 verbunden, die
eine Spannung von ungefähr 10 kV mit Bezug auf den negativen Pol zeigt. Das elektrostatische Filter 5 ermöglicht eine
gründliche Säuberung der zu analysierenden Abgase mit einer
entsprechenden, beträchtlichen Verbesserung der Zuverlässigkeit
de r Ana I yse.
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Leerseite
Claims (10)
1. Abgasana Iysator für Motoren, insbesondere Dieselmotoren
mit einer mit dem Auslaß des zu testenden Motors zu verbindenden Leitung, über die die Abgase über ein Filter einem
an sich bekannten Gasana Iysator zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das FiI-ter
(5) aus parallel zueinander und isoliert voneinander
angeordneten Gruppen von Platten (7, 8), die wiederum parallel zur Hauptrichtung der durchströmenden Abgase
verlaufen, sowie senkrecht dazu mit einer der Gruppen (7) verbundenen angeordneten lonisationselektrode (6) besteht.
2. Analysator nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, daß Gruppen von Platten in einem
eine Grundplatte (28) und ein Oberteil (30) aufweisenden Gehäuse (25) angeordnet sind, wobei eine Gruppe (8)
unmittelbar an der Grundplatte (28) und die andere Gruppe (7) über I so I ations-AbstandseIemente (29) an dem Gehäuseoberteil
(30) befestigt ist.
3. Analysator nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch
g e k e nnzeichnet, daß die Gruppen der Platte (7, 8) verschiedene Potentiale aufweisen.
113 0010/022* . 2 _
IKB/ WP ._
ORIGINAL INSPECTED
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4. Abgasana Iysator,vorzugsweise für Dieselmotoren mit einer
mit dem Auslaß des zu testenden Motors zu verbindenden Leitung, über die Abgase über ein Filter einem an ■
sich bekannten Gasana Iysator zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Fi lter
ein elektrostatisches Filter (5), bestehend aus einer
I onisationseIektrode (6) und zwei nachgeordneten, im Betrieb
auf unterschied IichenSpannungen zu haltenden
Sätzen von Kollektorelektroden (7, 8) ist.
5. Analysator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die I on I sationseIektrode (6)
mit einem der Koi|ektoreIektrodensätze (7) verbunden ist,
6. Analysator nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzei chnet, daß die I onisationseIektrode
(6) eine drahtförmige Elektrode ist.
7. Analysator nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem elektrostatischen Filter (5) und dem Analysator
(19, 20) nacheinander ein Zweiwegventi I (13) und eine
Saugpumpe (17) angeordnet sind, wobei der Eingang des ZweiwegventiIs mit dem Ausgang (12) des elektrostatischen
Filters (5), der erste Ausgang (22) des Ventils (13) mit einer Preßluftquelle (14) und der zweite Ausgang (21)
des Ventils (13) mit der Saugpumpe (17) verbunden ist.
8. Analysator nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
dem zweiten Ausgang (21) des ZweiwegventiIs (13) und der
Saugpumpe (17) ein aus Filtermaterial bestehendes Filter
(16) angeordnet ist.
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9. Analysator nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daßin
der Ansaugleitung des elektrostatischen Filters (5)
zwischen dem Auslaßanschluß (1) und dem Filter (5)
nacheinander eine Kühlvorrichtung (3) zum Kühlen
zwischen dem Auslaßanschluß (1) und dem Filter (5)
nacheinander eine Kühlvorrichtung (3) zum Kühlen
der angesogenen Gase und ein Kondensator (4) zum Abtrennen des darin vorhandenen Wassers angeordnet sind.
10. Analysator nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gasana Iysator (19, 20) eine an sich bekannte auf dem
Infrarotabsorptionsprinzip basierende Vorrichtung ist.
Infrarotabsorptionsprinzip basierende Vorrichtung ist.
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