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Messung der Abgas-Emissionen

Abgas-Emissionen sind fuer 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)

Waehrend 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 fuer 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 moeglich, anhand der gewonnenen Daten die Abgas-Emissionen die waehrend 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 fuer 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 fuer 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 fuer die Fahrwiderstandsbestimmung wurde der Taxi-Way des ehemaligen Flughafens Neubiberg ausgewaehlt. Die in der Richtlinie beschriebenen Rahmenbedingung wurden bei der Messung erfuellt. 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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