Eignungsprüfung des dynamischen Partikelmessgerätes TEOM® (PDF)

Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde die Eignung des TEOM® zur dynamischen Erfassung der Partikelemission von Kfz mit Dieselmotoren auf einem Abgasrollenprüfstand geprüft.
Ein Kriterium für diesen Nachweis ist der Vergleich der vom TEOM® ermittelten Gesamtmasse im europäischen Fahrzyklus relativ zum gesetzlich vorgeschriebenen gravimetrischen Verfahren. Hier konnte bei Beachtung einiger Randbedingungen eine gute Übereinstimmung von durchschnittlich 92,9 % beim Testfahrzeug erreicht werden.
Das Auftreten von negativen Massenraten führt bei der Analyse von einzelnen Motorbetriebszuständen zu Verzerrungen, da sie hauptsächlich in ¿ruhigen¿ Phasen des Tests (Verzögerung, Leerlauf) auftreten. Durch geeignete Wahl der Betriebsparameter des TEOM® ist eine deutliche Reduzierung, nicht aber eine vollständige Eliminierung der negativen Peaks möglich. Da die negativen Massenraten aber an definierten Stellen, also nicht willkürlich, auftreten, stellen sie die generelle Eignung des Gerätes nicht in Frage. Der vom TEOMÒ ermittelte Verlauf kann dem Applikateur wichtige Erkenntnisse zur Optimierung der Partikelemission liefern.
In dieser Diplomarbeit wurden drei dynamische Partikelmessgeräte verglichen. Neben dem TEOM® kam ein Trübungsmessgerät und das nach der Infrarot- Extinktionsmethode funktionierende DPA 482 zum Einsatz. Das hier eingesetzte Trübungsmessgerät kann die Partikelemission moderner Motoren (EURO 3) nicht mehr hinreichend genau erfassen.
Das TEOM® empfiehlt sich für einen Einsatz, wenn die Emission in Anlehnung an das gesetzlich vorgeschriebene Verfahren ermittelt werden soll. Bei gleichzeitiger Ermittlung der limitierten gasförmigen Abgasbestandteile ist das TEOM® dem DPA 482 vorzuziehen, da keine Entnahme von Rohgas vorgenommen wird und somit die Analyse der verdünnten Gase nicht negativ beeinflusst wird. Das DPA 482 ermöglicht die differenzierte Erfassung von Russ und Kohlenwasserstoffen und empfiehlt sich daher für entsprechende Aufgabenstellungen. Das TEOM® ist verglichen mit dem DPA 482 einfacher zu bedienen.
Abschliessend lässt sich feststellen, dass das TEOM® geeignet ist, die dynamische Partikelemission von Dieselkraftfahrzeugen hinreichend genau zu erfassen. Diese Aussage trifft insbesondere vor dem Hintergrund zu, das bessere Alternativen bei den gegebenen Randbedingungen nicht vorhanden sind. Das TEOM® bietet die Möglichkeit, zukünftig einen besseren Kompromiss zwischen dem Zielkonflikt der gleichzeitigen [...]