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1.2.1. Beschreibung zu den Abbildungen 7 und 8

EP: Auspuffrohr

SP1: Sonde zur Entnahme von Proben aus dem unverdünnten Abgas (nur Abbildung 7 )

Empfohlen wird eine Sonde aus rostfreiem Stahl mit geschlossenem Ende und mehreren Löchern. Der Innendurchmesser darf nicht größer sein als der Innendurchmesser der Probenahmeleitung. Die Wand-dicke der Sonde darf nicht größer als 1 mm sein. Erforderlich sind mindestens drei Löcher auf drei verschiedenen radialen Ebenen und von einer solchen Größe, dass sie ungefähr den gleichen Durchfluss entnehmen. Die Sonde muss sich über mindestens 80 % des Auspuffrohr-Querschnitts erstrecken. Es können ein oder zwei Probenahmesonden verwendet werden.

SP2: Sonde zur Entnahme von HC-Proben aus dem verdünnten Abgas (nur Abbildung 8 ) Die Sonde muss

• die ersten 254 mm bis 762 mm der beheizten Probenahmeleitung HSL1 bilden;
• einen Innendurchmesser von mindestens 5 mm haben;
• im Verdünnungstunnel DT (siehe Abschnitt 2.3, Abbildung 20) an einer Stelle angebracht sein, an der Verdünnungsluft und Abgase gut vermischt sind (d.h. etwa 10 Tunneldurchmesser stromabwärts von dem Punkt gelegen, an dem die Abgase in den Verdünnungstunnel eintreten);
• in ausreichender Entfernung (radial) von anderen Sonden und von der Tunnelwand angebracht werden, um eine Beeinflussung durch Wellen oder Wirbel zu vermeiden;
• so beheizt werden, dass die Temperatur des Gasstroms am Sondenauslass auf 463 K ± 10 K (190 °C ± 10 °C) erhöht wird.

SP3: Sonde zur Entnahme von CO-, CO₂-, und NO_x -Proben aus dem verdünnten Abgas (nur Abbildung 8) Die Sonde muss

• sich auf derselben Ebene wie SP2 befinden;
• in ausreichender Entfernung (radial) von anderen Sonden und von der Tunnelwand angebracht werden, um eine Beeinflussung durch Wellen oder Wirbel zu vermeiden;
• über ihre gesamte Länge beheizt und so isoliert sein, dass die Mindesttemperatur 328 K (55 °C) beträgt, um eine Kondenswasserbildung zu vermeiden.

HSL1: Beheizte Probenahmeleitung

Die Probenahmeleitung dient der Entnahme von Gasproben von einer einzelnen Sonde bis hin zu dem (den) Aufteilungspunkt(en) und dem HC-Analysator.

Die Probenahmeleitung muss

• einen Innendurchmesser von mindestens 5 mm und höchstens 13,5 mm haben;
• aus rostfreiem Stahl oder PTFE bestehen;
• auf einer Wandtemperatur von 463 K ± 10 K (190 °C ± 10 °C), gemessen an jedem getrennt geregelten beheizten Abschnitt, gehalten werden, wenn die Abgastemperatur an der Probenahmesonde bis einschließlich 463 K (190 °C) beträgt;
• auf einer Wandtemperatur von über 453 K (180 °C) gehalten werden, wenn die Abgastemperatur an der Probenahmesonde mehr als 463 K (190 °C) beträgt;
• unmittelbar vor dem beheizten Filter F2 und dem HFID ständig eine Gastemperatur von 463 K ± 10 K (190 °C ± 10 °C) aufweisen.

HSL2: Beheizte NO_x-Probenahmeleitung

Die Probenahmeleitung muss

• bei Verwendung eines Kühlers B bis hin zum Konverter C und bei Nichtverwendung eines Kühlers B bis hin zum Analysator auf einer Wandtemperatur von 328 bis 473 K (55 bis 200 °C) gehalten werden.
• aus rostfreiem Stahl oder PTFE bestehen.

SL: Probenahmeleitung für CO und CO₂

Die Leitung muss aus PTFE oder rostfreiem Stahl bestehen. Sie kann beheizt oder unbeheizt sein. BK: Hintergrundbeutel (wahlfrei, nur Abbildung 8)

Zur Messung der Hintergrundkonzentrationen.

BG: Probenahmebeutel (wahlfrei, nur Abbildung 8, CO und CO₂)

Zur Messung der Probenkonzentrationen.

F1: Beheiztes Vorfilter (wahlfrei)

Es ist auf der gleichen Temperatur zu halten wie HSL1.

F2: Beheiztes Filter

Dieses Filter muss alle Feststoffteilchen aus der Gasprobe entfernen, bevor diese in den Analysator gelangt. Es muss die gleiche Temperatur aufweisen wie HSL1. Das Filter ist bei Bedarf zu wechseln.

P: Beheizte Probenahmepumpe

Die Pumpe ist auf die Temperatur von HSL1 aufzuheizen.

HC

Beheizter Flammenionisationsdetektor (HFID) zur Bestimmung der Kohlenwasserstoffe. Die Temperatur ist auf 453 bis 473 K (180 bis 200 °C) zu halten.

CO, CO₂

NDIR-Analysatoren zur Bestimmung von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid (wahlfrei zur Bestimmung des Verdünnungsverhältnisses für PT-Messung).

NO

(H)CLD-Analysator zur Bestimmung der Stickoxide. Wird ein HCLD verwendet, so ist er auf einer Temperatur von 328 bis 473 K (55 bis 200 °C) zu halten.

C: Konverter

Für die katalytische Reduktion von NO2 zu NO vor der Analyse im CLD oder HCLD ist ein Konverter zu verwenden.

B: Kühler (wahlfrei)

Zum Kühlen und Kondensieren von Wasser aus der Abgasprobe. Der Kühler ist durch Eis oder ein Kühlsystem auf einer Temperatur von 273 bis 277 K (0 bis 4 °C) zu halten. Der Kühler ist wahlfrei, wenn der Analysator keine Beeinträchtigung durch Wasserdampf - bestimmt nach Anhang III Anlage 5 Abschnitte 1.9.1 und 1.9.2 - aufweist. Wird das Wasser durch Kondensation entfernt, so ist die Temperatur bzw. der Taupunkt der Gasprobe entweder innerhalb des Wasserabscheiders oder stromabwärts zu überwachen. Die Temperatur bzw. der Taupunkt der Gasprobe dürfen 280 K (7 °C) nicht überschreiten. Die Verwendung chemischer Trockner zur Entfernung von Wasser aus der Probe ist nicht zulässig.

T1, T2, T3: Temperatursensor

Zur Überwachung der Temperatur des Gasstromes.

T4: Temperatursensor

Zur Überwachung der Temperatur des NO₂-NO-Konverters.

T5: Temperatursensor

Zur Überwachung der Temperatur des Kühlers.

G1, G2, G3: Druckmesser

Zur Messung des Drucks in den Probenahmeleitungen.

R1, R2: Druckregler

Zur Regelung des Luft- bzw. Kraftstoffdrucks für den HFID.

R3, R4, R5: Druckregler

Zur Regelung des Drucks in den Probenahmeleitungen und des Durchflusses zu den Analysatoren.

FL1, FL2, FL3: Durchflussmesser

Zur Überwachung des Bypass-Durchflusses der Probe.

FL4 bis FL6: Durchflussmesser (wahlfrei)

Zur Überwachung des Durchflusses durch die Analysatoren.

V1 bis V5: Mehrwegeventil

Geeignete Ventile zum wahlweisen Einleiten der Probe, von Kalibriergas oder Nullgas in den Analysator.

V6, V7: Magnetventil

Zur Umgehung des NO₂-NO-Konverters.

V8: Nadelventil

Zum Ausgleichen des Durchflusses durch den NO₂-NO-Konverter C und den Bypass.

V9, V10: Nadelventil

Zum Regulieren des Durchflusses zu den Analysatoren.

V11, V12: Ablasshahn (wahlfrei)

Zum Ablassen des Kondensats aus dem Kühler B.

1.3. NMHC-Analyse (nur NG-betriebene Motoren)

1.3.1. Gaschromatografisches Verfahren (GC, Abbildung 9 )

Beim GC-Verfahren wird ein kleines ausgemessenes Probenvolumen in eine Trennsäule gebracht, durch die es mit einem inerten Trägergas transportiert wird. In der Trennsäule werden die verschiedenen Abgaskomponenten entsprechend ihren Siedepunkten getrennt, so dass sie aus der Trennsäule zu verschiedenen Zeiten ausströmen. Diese Gase werden dann einem Detektor zugeführt, dessen Ausgangssignal ein Maß für deren Konzentration ist. Da es sich bei dieser Technik um ein diskontinuierliches Analyseverfahren handelt, kann sie nur zusammen mit der in Anhang III Anlage 4 Abschnitt 3.4.2 beschriebenen Beutel-Probenahme angewendet werden.

Für die NMHC-Analyse ist ein automatisierter GC mit einem FID zu verwenden. Das Abgas wird in einem Beutel gesammelt, dem ein Teil des Gases entnommen und dem GC zugeführt wird. Die Probe wird in einer Porapak-Säule in zwei Teile getrennt (CH₄/Luft/CO und NMHC/ CO₂/H₂O). Ein Molekularsieb trennt das CH₄ von der Luft und vom CO, ehe es zwecks Konzentrationsmessung zum FID weitergeleitet wird. Ein vollständiger Zyklus von der Einbringung einer Abgasprobe bis zur Einbringung der nächsten kann in 30 s durchgeführt werden. Zur NMHC-Bestimmung wird die CH₄-Konzentration vom Gesamtwert für die HC-Konzentration abgezogen (siehe Anhang III Anlage 2 Abschnitt 4.3.1).

Abbildung 9 zeigt einen typischen GC, der zur routinemäßigen Bestimmung von CH₄ geeignet ist. Andere GC-Verfahren dürfen ebenfalls verwendet werden, wenn dies nach bestem technischen Ermessen begründet erscheint.

Abbildung 9
Flussdiagramm für die Methananalyse (GC-Methode)

Beschreibung zu Abbildung 9

PC: Porapak-Säule

Die zu verwendende Säule Porapak N, 180/300 µm (50/80 Maschenweite), 610 mm Länge × 2,16 mm Innendurchmesser, muss mindestens 12 h vor der ersten Benutzung bei 423 K (150 °C) mit Trägergas konditioniert werden.

MSC: Molekularsieb

Es muss ein Molekularsieb vom Typ 13X, 250/350 µm (45/60 mesh), 1 220 mm Länge × 2,16 mm Innendurchmesser benutzt werden und mindestens 12 h vor der ersten Benutzung bei 423 K (150 °C) mit Trägergas konditioniert werden.

OV: Wärmeofen

Zur Aufrechterhaltung einer stabilen Temperatur der Säulen und Ventile für den Analysenbetrieb und zur Konditionierung der Säulen bei 423 K (150 °C).

SLP: Probenschleife

Ein Rohr aus nicht rostendem Stahl mit genügender Länge, um ein Volumen von etwa 1 cm³ aufzunehmen.

P: Pumpe

Zur Einbringung der Probe in den Gaschromatografen.

D: Trockner

Um Wasser und etwaige andere Verunreinigungen zu entfernen, die möglicherweise im Trägergas enthalten sind, muss ein Trockner benutzt werden, der ein Molekularsieb enthält.

HC

Flammenionisationsdetektor (FID) zur Messung der Methankonzentration.

V1: Probengabeventil

Zum Eingeben der Probe, die dem Probenahmebeutel über die SL von Abbildung 8 entnommen wurde. Es muss ein geringes Totvolumen besitzen, gasdicht und bis 423 K (150 °C) aufheizbar sein.

V3: Mehrwegeventil

Zur Auswahl des Gases (Kalibriergas, Probe) oder zum Absperren.

V2, V4, V5, V6, V7, V8: Nadelventil

Zur Einstellung der Gasströme für das System.

R1, R2, R3: Druckregler

Zur Regelung der Ströme von Kraftstoff (= Trägergas), Probe bzw. Luft. FC: Durchflusskapillare

Zur Regelung des Luftstromes zum FID.

G1, G2, G3: Druckanzeiger

Zur Regelung der Ströme von Kraftstoff (= Trägergas), Probe bzw. Luft.

F1, F2, F3, F4, F5: Filter

Filter aus gesintertem Metall, die das Eindringen von Schmutzpartikeln in die Pumpe oder das Gerät verhindern.

FM1

Zur Messung des Probennebenstroms.

1.3.2. Nicht-Methan-Cutter-Verfahren (NMC, Abbildung 10)

Der Cutter oxidiert alle Kohlenwasserstoffe, ausgenommen CH₄, zu CO₂ und H₂O, so dass beim Durchströmen der Probe durch das NMC-Gerät nur noch CH₄ vom FID gemessen wird. Bei Anwendung der Beutelprobenahme muss die SL mit einer Anordnung versehen sein (siehe Abschnitt 1.2, Abbildung 8), mit dem der Gasstrom entweder durch den Cutter geleitet werden kann oder an ihm vorbei, wie im oberen Teil von Abbildung 10 dargestellt. Bei der NMHC-Messung müssen beide Werte (HC und CH₄) am FID-Gerät beobachtet und protokolliert werden. Bei Anwendung der Integrationsmethode ist in der HSL1 parallel zum regulären FID (siehe Abschnitt 1.2, Abbildung 8) ein mit einem zweiten FID in Serie geschalteter NMC anzubringen, wie im unteren Teil von Abbildung 10 dargestellt. Bei der NMHC-Messung müssen die an beiden FID-Geräten angezeigten Werte (HC und CH₄) beobachtet und protokolliert werden.

Bei H2O-Werten, die repräsentativ für das Abgas sind, muss der Einfluss des Cutters auf CH₄ und C₂H₆ bei einer Temperatur von mindestens 600 K (327 °C) vor der Messung bestimmt werden. Der Taupunkt und der O2-Gehalt der entnommenen Abgasprobe müssen bekannt sein. Das relative Ansprechen des FID-Gerätes auf CH₄ ist zu protokollieren (siehe Anhang II Anlage 5 Abschnitt 1.8.2).

Abbildung 10
Flussdiagramm für die Methananalyse mit dem Nicht-Methan-Cutter (NMC)

Beschreibung zu Abbildung 10

NMC: Nicht-Methan-Cutter (NMC)

Zur Oxidation aller Kohlenwasserstoffe mit Ausnahme von Methan.

HC

Beheizter Flammenionisationsdetektor (HFID) zur Messung der HC- und CH₄-Konzentrationen. Die Temperatur ist auf 453 bis 473 K (180 bis 200 °C) zu halten.

V1: Mehrwegeventil

Zur Auswahl von Probe, Null- und Kalibriergas. V1 ist identisch mit V2 in Abbildung 8.

V2, V3: Magnetventil

Zur Schaltung des Nebenstroms (Bypass) beim NMC.

V4: Nadelventil

Zum Ausgleichen der Gasströme durch den NMC und den Bypass.

R1: Druckregler

Zur Regelung des Drucks in der Entnahmeleitung und des Gasstromes zum HFID. R1 ist identisch mit R3 in Abbildung 8.

FL1: Durchflussmesser

Zur Messung der Nebenstrommenge der Probe. FL1 ist identisch mit FL1 in Abbildung 8.

2. Abgasverdünnung und Bestimmung der Partikel

2.1. Einleitung

Die Abschnitte 2.2, 2.3 und 2.4 und die Abbildungen 11 bis 22 enthalten ausführliche Beschreibungen der empfohlenen Verdünnungs- und Probenahmesysteme. Da mit verschiedenen Anordnungen gleichwertige Ergebnisse erzielt werden können, ist eine genaue Übereinstimmung mit diesen Abbildungen nicht erforderlich. Es können zusätzliche Bauteile wie Instrumente, Ventile, Elektromagnete, Pumpen und Schalter verwendet werden, um weitere Informationen zu erlangen und die Funktionen der Teilsysteme zu koordinieren. Bei einigen Systemen kann auf manche Bauteile, die für die Aufrechterhaltung der Genauigkeit nicht erforderlich sind, verzichtet werden, wenn ihr Wegfall nach bestem technischen Ermessen begründet erscheint.

2.2. Teilstrom-Verdünnungssystem

In den Abbildungen 11 bis 19 wird ein Verdünnungssystem beschrieben, das auf der Verdünnung eines Teils der Auspuffabgase beruht. Die Teilung des Abgasstroms und der nachfolgende Verdünnungsprozess können mit verschiedenen typen von Verdünnungssystemen vorgenommen werden. Zur anschließenden Abscheidung der Partikel kann entweder das gesamte verdünnte Abgas oder nur ein Teil des verdünnten Abgases durch das Partikel-Probenahmesystem geleitet werden (Abschnitt 2.4, Abbildung 21 ). Die erste Methode wird als Gesamtprobenahme, die zweite als Teilprobenahme bezeichnet.

Die Errechnung des Verdünnungsverhältnisses hängt vom Typ des verwendeten Systems ab. Empfohlen werden folgende typen:

Isokinetische Systeme (Abbildungen 11 und 12)

Bei diesen Systemen entspricht der in das Übertragungsrohr eingeleitete Strom von der Gasgeschwindigkeit und/oder vom Druck her dem Hauptabgasstrom, so dass ein ungehinderter und gleichmäßiger Abgasstrom an der Probenahmesonde erforderlich ist. Dies wird in der Regel durch Verwendung eines Resonators und eines geraden Rohrs stromaufwärts von der Probenahmestelle erreicht. Das Teilungsverhältnis wird anschließend anhand leicht messbarer Werte, wie z.B. Rohrdurchmesser, berechnet. Es ist zu beachten, dass die Isokinetik lediglich zur Angleichung der Durchflussbedingungen und nicht zur Angleichung der Größenverteilung verwendet wird. Letzteres ist in der Regel nicht erforderlich, da die Partikel so klein sind, dass sie den Stromlinien des Abgases folgen.

Systeme mit Durchflussregelung und Konzentrationsmessung (Abbildungen 13 bis 17)

Bei diesen Systemen wird die Probe dem Hauptabgasstrom durch Einstellung des Verdünnungsluftdurchflusses und des Gesamtdurchflusses des verdünnten Abgases entnommen. Das Verdünnungsverhältnis wird anhand der Konzentrationen von Tracergasen wie CO₂ oder NO_x bestimmt, die bereits in den Motorabgasen enthalten sind. Die Konzentrationen im verdünnten Abgas und in der Verdünnungsluft werden gemessen, und die Konzentration im Rohabgas kann entweder direkt gemessen oder bei bekannter Kraftstoffzusammensetzung anhand des Kraftstoffdurchsatzes und der Kohlenstoffbilanz-Gleichung ermittelt werden. Die Systeme können auf der Grundlage des berechneten Verdünnungsverhältnisses (Abbildungen 13 und 14 ) oder auf der Grundlage des Durchflusses in das Übertragungsrohr (Abbildungen 12, 13 und 14 ) geregelt werden.

Systeme mit Durchflussregelung und Durchflussmessung (Abbildungen 18 und 19 )

Bei diesen Systemen wird die Probe dem Hauptabgasstrom durch Einstellung des Verdünnungsluftdurchflusses und des Gesamtdurchflusses des verdünnten Abgases entnommen. Das Verdünnungsverhältnis wird anhand der Differenz der beiden Durchsätze bestimmt. Die Durchflussmesser müssen aufeinander bezogen präzise kalibriert sein, da die relative Größe der beiden Durchsätze bei größeren Verdünnungsverhältnissen (ab 15) zu bedeutenden Fehlern führen kann. Die Durchflussregelung erfolgt sehr direkt, indem der Durchsatz des verdünnten Abgases konstant gehalten und der Verdünnungsluftdurchsatz bei Bedarf geändert wird.

Bei der Verwendung von Teilstrom-Verdünnungssystemen ist besondere Aufmerksamkeit auf die Vermeidung von Partikelverlusten im Übertragungsrohr, auf die Gewährleistung der Entnahme einer repräsentativen Probe aus dem Motorabgas und auf die Bestimmung des Teilungsverhältnisses zu richten. Bei den beschriebenen Systemen werden diese kritischen Punkte berücksichtigt.

Abbildung 11
Teilstrom-Verdünnungssystem mit isokinetischer Sonde und Teilprobenahme (SB-Regelung)

Unverdünntes Abgas wird mit Hilfe der isokinetischen Probenahmesonde ISP aus dem Auspuffrohr EP durch das Übertragungsrohr TT zum Verdünnungstunnel DT geleitet. Der Differenzdruck des Abgases zwischen Auspuffrohr und Sondeneinlass wird mit dem Differenzdruckaufnehmer DPT gemessen. Dieses Signal wird an den Durchflussregler FC1 übermittelt, der das Ansauggebläse SB so regelt, dass am Eintritt der Sonde ein Differenzdruck von Null aufrechterhalten wird. Unter diesen Bedingungen stimmen die Abgasgeschwindigkeiten in EP und ISP überein, und der Durchfluss durch ISP und TT ist ein konstanter Bruchteil des Abgasdurchflusses. Das Teilungsverhältnis wird anhand der Querschnittsflächen von EP und ISP bestimmt. Der Verdünnungsluftdurchsatz wird mit dem Durchflussmessgerät FM1 gemessen. Der Verdünnungsquotient wird anhand des Verdünnungsluftdurchsatzes und des Teilungsverhältnisses berechnet.

Abbildung 12
Abbildung 12 Teilstrom-Verdünnungssystem mit isokinetischer Sonde und Teilprobenahme
(PB-Regelung)

Unverdünntes Abgas wird mit Hilfe der isokinetischen Probenahmesonde ISP aus dem Auspuffrohr EP durch das Übertragungsrohr TT zum Verdünnungstunnel DT geleitet. Der Differenzdruck des Abgases zwischen Auspuffrohr und Sondeneinlass wird mit dem Differenzdruckaufnehmer DPT gemessen. Dieses Signal wird an den Durchflussregler FC1 übermittelt, der das Druckgebläse PB so regelt, dass am Eintritt der Sonde ein Differenzdruck von Null aufrechterhalten wird. Dazu wird ein kleiner Teil der Verdünnungsluft, deren Durchsatz bereits mit dem Durchflussmessgerät FM1 gemessen wurde, entnommen und mit Hilfe einer pneumatischen Blende in das TT eingeleitet. Unter diesen Bedingungen stimmen die Abgasgeschwindigkeiten in EP und ISP überein, und der Durchfluss durch ISP und TT ist ein konstanter Bruchteil des Abgasdurchflusses. Das Teilungsverhältnis wird anhand der Querschnittsflächen von EP und ISP bestimmt. Die Verdünnungsluft wird vom Ansauggebläse SB durch den DT gesogen und der Durchsatz mittels FM1 am Einlass zum DT gemessen. Das Verdünnungsverhältnis wird anhand des Verdünnungsluftdurchsatzes und des Teilungsverhältnisses berechnet.

Abbildung 13
Teilstrom-Verdünnungssystem mit Messung von CO₂ oder NO_x -Konzentration und
Teilprobenahme

Unverdünntes Abgas wird aus dem Auspuffrohr EP durch die Probenahmesonde SP und das Übertragungsrohr TT zum Verdünnungstunnel DT geleitet. Die Konzentrationen eines Tracergases (CO₂ oder NO_x) werden mit dem (den) Abgasanalysator(en) EGa im unverdünnten und verdünnten Abgas sowie in der Verdünnungsluft gemessen. Diese Signale werden an den Durchflussregler FC2 übermittelt, der entweder das Druckgebläse PB oder das Ansauggebläse SB so regelt, dass im DT das gewünschte Teilungs- und Verdünnungsverhältnis des Abgases aufrechterhalten wird. Das Verdünnungsverhältnis wird anhand der Konzentrationen des Tracergases im unverdünnten Abgas, im verdünnten Abgas und in der Verdünnungsluft berechnet.

Abbildung 14
Teilstrom-Verdünnungssystem mit Messung von CO₂-Konzentration, Kohlenstoffbilanz und
Gesamtprobenahme

Unverdünntes Abgas wird aus dem Auspuffrohr EP durch die Probenahmesonde SP und das Übertragungsrohr TT zum Verdünnungstunnel DT geleitet. Die CO₂-Konzentrationen werden mit dem (den) Abgasanalysator(en) EGa im verdünnten Abgas und in der Verdünnungsluft gemessen. Die Signale über den CO₂- und Kraftstoffdurchfluss G_FUELwerden entweder an den Durchflussregler FC2 oder an den Durchflussregler FC3 des Partikel-Probenahmesystems übermittelt (siehe Abbildung 21). FC2 regelt das Druckgebläse PB und FC3 die Probenahmepumpe P (siehe Abbildung 21), wodurch die in das System eintretenden und es verlassenden Ströme so eingestellt werden, dass im DT das gewünschte Teilungs- und Verdünnungsverhältnis der Abgase aufrechterhalten wird. Das Verdünnungsverhältnis wird unter Verwendung der Kohlenstoffbilanzmethode anhand der CO₂-Konzentrationen und des G_FUELberechnet.

Abbildung 15
Teilstrom-Verdünnungssystem mit Einfach-Venturi-Rohr, Konzentrationsmessung und
Teilprobenahme

Unverdünntes Abgas wird aufgrund des Unterdrucks, den das Venturi-Rohr VN im DT erzeugt, aus dem Auspuffrohr EP durch die Probenahmesonde SP und das Übertragungsrohr TT zum Verdünnungstunnel DT geleitet. Der Gasdurchsatz durch das TT hängt vom Impulsaustausch im Venturibereich ab und wird somit von der absoluten Temperatur des Gases am Ausgang des TT beeinflusst. Folglich ist die Abgasteilung bei einem bestimmten Tunneldurchsatz nicht konstant, und das Verdünnungsverhältnis ist bei geringer Last etwas kleiner als bei hoher Last. Die Konzentrationen des Tracergases (CO₂ oder NO_x) werden mit dem (den) Abgasanalysator(en) EGa im unverdünnten Abgas, im verdünnten Abgas und in der Verdünnungsluft gemessen, und das Verdünnungsverhältnis wird anhand der gemessenen Werte errechnet.

Abbildung 16
Teilstrom-Verdünnungssystem mit Doppel-Venturi-Rohr oder Doppelblende, Konzentrationsmessung und Teilprobenahme

Unverdünntes Abgas wird aus dem Auspuffrohr EP durch die Probenahmesonde SP und das Übertragungsrohr TT zum Verdünnungstunnel DT geleitet, und zwar mittels eines Mengenteilers, der ein Paar Blenden oder Venturi-Rohre enthält. Der erste Mengenteiler (FD1) befindet sich im EP, der zweite (FD2) im TT. Zusätzlich sind zwei Druckregelventile (PCV1 und PCV2) erforderlich, damit durch Regelung des Gegendrucks im EP und des Drucks im DT eine konstante Abgasteilung aufrechterhalten werden kann. PCV1 befindet sich stromabwärts der SP im EP, PCV2 zwischen dem Druckgebläse PB und dem DT. Die Konzentrationen des Tracergases (CO₂ oder NO_x) werden im unverdünnten Abgas, im verdünnten Abgas und in der Verdünnungsluft mit dem (den) Abgasanalysator(en) EGa gemessen. Sie werden zur Überprüfung der Abgasteilung benötigt und können im Interesse einer präzisen Teilungsregelung zur Einstellung von PCV1 und PCV2 verwendet werden. Das Verdünnungsverhältnis wird anhand der Tracergaskonzentrationen berechnet.

Abbildung 17
Teilstrom-Verdünnungssystem mit Mehrfachröhrenteilung, Konzentrationsmessung
und Teilprobenahme

Unverdünntes Abgas wird aus dem Auspuffrohr EP durch Übertragungsrohr TT zum Verdünnungstunnel DT geleitet, und zwar mittels eines im EP angebrachten Mengenteilers FD3, der aus einer Reihe von Röhren mit gleichen Abmessungen besteht (Durchmesser, Länge und Biegungshalbmesser gleich). Das durch eine dieser Röhren strömende Abgas wird zum DT geleitet, das durch die übrigen Röhren strömende Abgas wird durch die Dämpfungskammer DC geleitet. Die Abgasteilung wird also durch die Gesamtzahl der Röhren bestimmt. Eine konstante Teilungsregelung setzt zwischen der DC und dem Ausgang des TT einen Differenzdruck von Null voraus, der mit dem Differenzdruckaufnehmer DPT gemessen wird. Ein Differenzdruck von Null wird erreicht, indem in den DT am Ausgang des TT Frischluft eingeblasen wird. Die Konzentrationen des Tracergases (CO₂ oder NOx) werden im unverdünnten Abgas, im verdünnten Abgas und in der Verdünnungsluft mit dem (den) Abgasanalysator(en) EGa gemessen. Sie werden zur Überprüfung der Abgasteilung benötigt und können im Interesse einer präzisen Teilungsregelung zur Einstellung des Durchsatzes der eingeblasenen Luft verwendet werden. Das Verdünnungsverhältnis wird anhand der Tracergaskonzentrationen berechnet.

Abbildung 18
Teilstrom-Verdünnungssystem mit Durchflussregelung und Gesamtprobenahme

Unverdünntes Abgas wird aus dem Auspuffrohr EP durch die Probenahmesonde SP und das Übertragungsrohr TT in den Verdünnungstunnel DT geleitet. Der Gesamtdurchfluss durch den Tunnel wird mit dem Durchflussregler FC3 und der Probenahmepumpe P des Partikel-Probenahmesystems eingestellt (siehe Abbildung 18 ). Der Verdünnungsluftdurchfluss wird mit dem Durchflussregler FC2 geregelt, der GEXHW, G_AIRWoder G_FUELals Steuersignale zur Herbeiführung der gewünschten Abgasteilung verwenden kann. Der Probedurchfluss in den DT ist die Differenz aus dem Gesamtdurchfluss und dem Verdünnungsluftdurchfluss. Der Verdünnungsluftdurchsatz wird mit dem Durchflussmessgerät FM1 und der Gesamtdurchsatz mit dem Durchflussmessgerät FM3 des Partikel-Probenahmesystems gemessen (siehe Abbildung 21 ). Das Verdünnungsverhältnis wird anhand dieser beiden Durchsätze berechnet.

Abbildung 19
Teilstrom-Verdünnungssystem mit Durchflussregelung und Teilprobenahme

Unverdünntes Abgas wird aus dem Auspuffrohr EP durch die Probenahmesonde SP und das Übertragungsrohr TT in den Verdünnungstunnel DT geleitet. Die Abgasteilung und der Durchfluss in den DT werden mit dem Durchflussregler FC2 geregelt, der die Durchflüsse (oder Drehzahl) des Druckgebläses PB und des Ansauggebläses SB entsprechend einstellt. Dies ist möglich, weil die mit dem Partikel-Probenahmesystem entnommene Probe in den DT zurückgeführt wird. Als Steuersignale für FC2 können G_EXHW, G_AIRWoder G_FUELverwendet werden. Der Verdünnungsluftdurchsatz wird mit dem Durchflussmessgerät FM1, der Gesamtdurchsatz mit dem Durchflussmessgerät FM2 gemessen. Das Verdünnungsverhältnis wird anhand dieser beiden Durchsätze berechnet.

2.2.1. Beschreibung zu den Abbildungen 11 bis 19

EP: Auspuffrohr

Das Auspuffrohr kann isoliert sein. Zur Verringerung der Wärmeträgheit des Auspuffrohrs wird ein Verhältnis Stärke/Durchmesser von 0,015 oder weniger empfohlen. Die Verwendung flexibler Abschnitte ist auf ein Verhältnis Länge/Durchmesser von 12 oder weniger zu begrenzen. Biegungen sind auf ein Mindestmaß zu begrenzen, um die Trägheitsablagerungen zu verringern. Gehört zu dem System ein Prüfstand-Schalldämpfer, so kann auch dieser isoliert werden.

Bei einem isokinetischen System muss das Auspuffrohr vom Eintritt der Sonde ab stromaufwärts auf einer Länge von mindestens sechs Rohrdurchmessern und stromabwärts drei Rohrdurchmessern frei von scharfen Krümmungen, Biegungen und plötzlichen Durchmesseränderungen sein. Die Gasgeschwindigkeit muss im Entnahmebereich höher als 10 m/s sein; dies gilt nicht für den Leerlauf. Druckschwankungen der Abgase dürfen im Durchschnitt ± 500 Pa nicht übersteigen. Jede Maßnahme zur Vermeidung der Druckschwankungen, die über die Verwendung einer Fahrzeug-Auspuffanlage (einschließlich Schalldämpfer und Nachbehandlungsanlage) hinausgehen, darf die Motorleistung nicht verändern und zu keiner Partikelablagerung führen.

Bei Systemen ohne isokinetische Sonde wird empfohlen, dass das Auspuffrohr auf einer Länge von sechs Rohrdurchmessern vor dem Eintritt der Sonde und von 3 Rohrdurchmessern hinter diesem Punkt geradlinig verläuft.

SP: Probenahmesonde (Abbildungen 10, 14, 15, 16, 18 und 19 )

Der Innendurchmesser muss mindestens 4 mm betragen. Das Verhältnis der Durchmesser von Auspuffrohr und Sonde muss mindestens vier betragen. Die Sonde muss eine offene Röhre sein, die der Strömungsrichtung zugewandt in der Mittellinie des Auspuffrohrs angebracht ist, oder es muss sich um eine Mehrlochsonde - wie unter SP1 in Abschnitt 1.2.1, Abbildung 5 beschrieben - handeln.

ISP: Isokinetische Probenahmesonde (Abbildungen 11 und 12 )

Die isokinetische Probenahmesonde ist der Strömungsrichtung zugewandt in der Mittellinie des Auspuffrohrs an einem Punkt anzubringen, an dem die im Abschnitt EP beschriebenen Strömungsbedingungen herrschen; sie ist so auszulegen, dass eine verhältnisgleiche Probenahme aus dem unverdünnten Abgas gewährleistet ist. Der Innendurchmesser muss mindestens 12 mm betragen.

Ein Reglersystem ist erforderlich, damit durch Aufrechterhaltung eines Differenzdrucks von Null zwischen dem EP und der ISP eine isokinetische Abgasteilung erreicht wird. Unter diesen Bedingungen sind die Abgasgeschwindigkeiten im EP und in der ISP gleich, und der Massendurchfluss durch die ISP ist ein konstanter Bruchteil des Abgasstroms. Die ISP muss an einen Differenzdruckaufnehmer DPT angeschlossen werden. Die Regelung, mit der zwischen dem EP und der ISP ein Differenzdruck von Null erreicht wird, erfolgt über den Durchflussregler FC1.

FD1, FD2: Mengenteiler (Abbildung 16 )

Ein Paar Venturi-Rohre oder Blenden wird im Auspuffrohr EP bzw. im Übertragungsrohr TT angebracht, damit eine verhältnisgleiche Probenahme aus dem unverdünnten Abgas gewährleistet ist. Das aus den beiden Druckregelventilen PCV1 und PCV2 bestehende Reglersystem wird benötigt, damit eine verhältnisgleiche Aufteilung mittels Regelung der Drücke im EP und DT erfolgen kann.

FD3: Mengenteiler (Abbildung 17 )

Ein Satz Röhren (Mehrfachröhreneinheit) wird im Auspuffrohr EP angebracht, damit eine verhältnisgleiche Probenahme aus dem unverdünnten Abgas gewährleistet ist. Eine dieser Röhren leitet Abgas zum Verdünnungstunnel DT, das Abgas aus den übrigen Röhren strömt in eine Dämpfungskammer DC. Die Röhren müssen gleiche Abmessungen aufweisen (Durchmesser, Länge, Biegungshalbmesser gleich); demzufolge ist die Abgasteilung von der Gesamtzahl der Röhren abhängig. Ein Reglersystem wird benötigt, damit durch Aufrechterhaltung eines Differenzdrucks von Null zwischen der Einmündung der Mehrfachröhreneinheit in die DC und dem Ausgang des TT eine verhältnisgleiche Aufteilung erfolgen kann. Unter diesen Bedingungen herrschen im EP und in FD3 proportionale Abgasgeschwindigkeiten, und der Durchfluss im TT ist ein konstanter Bruchteil des Abgasdurchflusses. Die beiden Punkte müssen an einen Differenzdruckaufnehmer DPT angeschlossen sein. Die Regelung zur Herstellung eines Differenzdrucks von Null erfolgt über den Durchflussregler FC1.

EGA: Abgasanalysator (Abbildungen 13 , 14, 15, 16 und 17 )

Es können CO₂- oder NOx-Analysatoren verwendet werden (bei der Kohlenstoffbilanzmethode nur CO₂-Analysatoren). Die Analysatoren sind ebenso zu kalibrieren wie die Analysatoren für die Messung der gasförmigen Emissionen. Ein oder mehrere Analysatoren können zur Bestimmung der Konzentrationsunterschiede verwendet werden. Die Messsysteme müssen eine solche Genauigkeit aufweisen, dass die Genauigkeit von G_EDFW,i ± 4 % beträgt.

TT: Übertragungsrohr (Abbildungen 11 bis 19 )

Das Übertragungsrohr muss

• so kurz wie möglich, jedoch nicht länger als 5 m sein;
• einen Durchmesser haben, der gleich dem Durchmesser der Sonde oder größer, jedoch nicht größer als 25 mm ist;
• den Ausgang in der Mittellinie des Verdünnungstunnels haben und in Strömungsrichtung zeigen.

Rohre von einer Länge bis zu einem Meter sind mit einem Material zu isolieren, dessen maximale Wärmeleitfähigkeit 0,05 W/m × K beträgt, wobei die Stärke der Isolierschicht dem Durchmesser der Sonde entspricht. Rohre von mehr als einem Meter Länge sind zu isolieren und so zu beheizen, dass die Wandtemperatur mindestens 523 K (250 °C) beträgt.

DPT: Differenzdruckaufnehmer (Abbildungen 11 , 12 und 17 )

Der größte Messbereich des Differenzdruckaufnehmers muss ± 500 Pa betragen. FC1: Durchflussregler (Abbildungen 11, 12 und 17)

Bei den isokinetischen Systemen (Abbildungen 11 und 12) wird der Durchflussregler zur Aufrechterhaltung eines Differenzdrucks von Null zwischen dem EP und der ISP benötigt. Die Einstellung kann folgendermaßen erfolgen:

1. durch Regelung der Drehzahl oder des Durchflusses des Ansauggebläses (SB) und Konstanthalten der Drehzahl des Druckgebläses (PB) bei jeder Prüfphase (Abbildung 11 ), oder
2. durch Einstellung des Ansauggebläses (SB) auf einen konstanten Massendurchfluss des verdünnten Abgases und Regelung des Durchflusses des Druckgebläses PB, wodurch der Durchfluss der Abgasprobe in einem Bereich am Ende des Übertragungsrohrs (TT) geregelt wird (Abbildung 12).

Bei Systemen mit geregeltem Druck darf der verbleibende Fehler im Regelkreis ± 3 Pa nicht übersteigen. Die Druckschwankungen im Verdünnungstunnel dürfen im Durchschnitt ± 250 Pa nicht übersteigen.

Bei Mehrfachröhrensystemen (Abbildung 17) wird der Durchflussregler zur Aufrechterhaltung eines Differenzdrucks von Null zwischen dem Auslass der Mehrfachröhreneinheit und dem Ausgang des TT benötigt, damit der Abgasstrom verhältnisgleich aufgeteilt wird. Die Einstellung kann durch Regelung des Durchsatzes der eingeblasenen Luft erfolgen, die am Ausgang des TT in den DT einströmt.

PCV1, PCV2: Druckregelventile (Abbildung 16)

Zwei Druckregelventile werden für das Doppelventuri-/Doppelblenden-System benötigt, damit durch Regelung des Gegendrucks des EP und des Drucks im DT eine verhältnisgleiche Stromteilung erfolgen kann. Die Ventile müssen sich stromabwärts hinter der SP im EP bzw. zwischen PB und DT befinden.

DC: Dämpfungskammer (Abbildung 17 )

Am Ausgang des Mehrfachröhrensystems ist eine Dämpfungskammer anzubringen, um die Druckschwankungen im Auspuffrohr EP so gering wie möglich zu halten.

VN: Venturi-Rohr (Abbildung 15

Ein Venturi-Rohr wird im Verdünnungstunnel DT angebracht, um im Bereich des Ausgangs des Übertragungsrohrs TT einen Unterdruck zu erzeugen. Der Gasdurchsatz im TT wird durch den Impulsaustausch im Venturibereich bestimmt und ist im Grund dem Durchsatz des Druckgebläses PB proportional, so dass ein konstantes Verdünnungsverhältnis erzielt wird. Da der Impulsaustausch von der Temperatur am Aus-

gang des TT und vom Druckunterschied zwischen dem EP und dem DT beeinflusst wird, ist das tatsächliche Verdünnungsverhältnis bei geringer Last etwas kleiner als bei hoher Last.

FC2: Durchflussregler (Abbildungen 13 , 14 , 18 und 19; wahlfrei)

Zur Durchflussregelung am Druckgebläse PB und/oder Ansauggebläse SB kann ein Durchflussregler verwendet werden. Er kann an den Abgasstrom-, den Ansaugluftstrom-, den Kraftstoffstrom- und/oder an den CO₂- oder NO_x -Differenzsignalgeber angeschlossen sein. Wird ein Druckluftversorgungssystem (Abbildung 18) verwendet, regelt der FC2 unmittelbar den Luftstrom.

FM1: Durchflussmessgerät (Abbildungen 11 , 12 , 18 und 19 )

Gasmessgerät oder sonstiges Durchflussmessgerät zur Messung des Verdünnungsluftdurchflusses. FM1 ist wahlfrei, wenn das PB für die Durchflussmessung kalibriert ist.

FM2: Durchflussmessgerät (Abbildung 19 )

Gasmessgerät oder sonstiges Durchflussmessgerät zur Messung des Durchflusses des verdünnten Abgases. FM2 ist wahlfrei, wenn das Ansauggebläse SB für die Durchflussmessung kalibriert ist.

PB: Druckgebläse (Abbildungen 11 , 12 , 13 , 14 , 15, 16 und 19 )

Zur Steuerung des Verdünnungsluftdurchsatzes kann das PB an die Durchflussregler FC1 und FC2 angeschlossen sein. Ein PB ist nicht erforderlich, wenn eine Drosselklappe verwendet wird. Ist das PB kalibriert, kann es zur Messung des Verdünnungsluftdurchflusses verwendet werden.

SB: Ansauggebläse (Abbildungen 11 , 12 , 13 , 16 , 17 und 19 )

Nur für Teilprobenahmesysteme. Ist das SB kalibriert, kann es zur Messung des Durchflusses des verdünnten Abgases verwendet werden.

DAF: Verdünnungsluftfilter (Abbildungen 11 bis 19 )

Es wird empfohlen, die Verdünnungsluft zu filtern und durch Aktivkohle zu leiten, damit Hintergrund-Kohlenwasserstoffe entfernt werden. Auf Antrag des Motorherstellers ist nach guter technischer Praxis eine Verdünnungsluftprobe zur Bestimmung des Raumluft-Partikelgehalts zu nehmen, der dann von den in den verdünnten Abgasen gemessenen Werten abgezogen werden kann.

DT: Verdünnungstunnel (Abbildungen 11 bis 19 )

Der Verdünnungstunnel

• muss so lang sein, dass sich die Abgase bei turbulenten Strömungsbedingungen vollständig mit der Verdünnungsluft mischen können;
• muss aus rostfreiem Stahl bestehen und
• bei Verdünnungstunneln mit einem Innendurchmesser über 75 mm ein Verhältnis Stärke/Durchmesser von höchstens 0,025 aufweisen;
• bei Verdünnungstunneln mit einem Innendurchmesser bis zu 75 mm eine nominelle Wanddicke von mindestens 1,5 mm haben;
• muss bei einem Teilprobenahmesystem einen Durchmesser von mindestens 75 mm haben;
• sollte bei einem Gesamtprobenahmesystem möglichst einen Durchmesser von mindestens 25 mm haben;
• kann durch Direktbeheizung oder durch Vorheizen der Verdünnungsluft bis auf eine Wandtemperatur von höchstens 325 K (52 °C) beheizt werden, vorausgesetzt, dass die Lufttemperatur vor Eintritt des Abgases in den Verdünnungstunnel 325 K (52 °C) nicht übersteigt;
• kann isoliert sein.

Die Motorabgase müssen gründlich mit der Verdünnungsluft vermischt werden. Bei Teilprobenahmesystemen ist die Mischqualität nach Inbetriebnahme bei laufendem Motor mittels eines CO₂-Profils des Tunnels zu überprüfen (mindestens vier gleichmäßig verteilte Messpunkte). Bei Bedarf kann eine Mischblende verwendet werden.

Anmerkung: Beträgt die Umgebungstemperatur in der Nähe des Verdünnungstunnels (DT) weniger als 293 K (20 °C), so sollte für eine Vermeidung von Partikelverlusten an den kühlen Wänden des Verdünnungstunnels gesorgt werden. Daher wird eine Beheizung und/oder Isolierung des Tunnels innerhalb der oben angegebenen Grenzwerte empfohlen. Bei hoher Motorlast kann der Tunnel durch nicht aggressive Mittel wie beispielsweise einen Umlüfter gekühlt werden, solange die Temperatur des Kühlmittels nicht weniger als 293 K (20 °C) beträgt.

HE: Wärmeaustauscher (Abbildungen 16 und 17 )

Die Leistung des Wärmeaustauschers muss ausreichend sein, damit die Temperatur am Einlass zum Ansauggebläse SB von der bei der Prüfung beobachteten durchschnittlichen Betriebstemperatur um höchstens ± 11 K abweicht.

2.3. Vollstrom-Verdünnungssystem

In Abbildung 20 wird ein Verdünnungssystem beschrieben, das unter Verwendung des CVS-Konzepts (Constant Volume Sampling) auf der Verdünnung des gesamten Abgasstroms beruht. Das Gesamtvolumen des Gemischs aus Abgas und Verdünnungsluft muss gemessen werden. Es kann entweder ein PDP- oder ein CFV-System verwendet werden.

Für die anschließende Sammlung der Partikel wird eine Probe des verdünnten Abgases durch das Partikel-Probenahmesystem geleitet (Abschnitt 2.4, Abbildungen 21 und 22). Geschieht dies direkt, spricht man von Einfachverdünnung. Wird die Probe in einem Sekundärverdünnungstunnel erneut verdünnt, spricht man von Doppelverdünnung. Letztere ist dann von Nutzen, wenn die Vorschriften in Bezug auf die Filteranströmtemperatur bei Einfachverdünnung nicht eingehalten werden können. Obwohl es sich beim Doppelverdünnungssystem zum Teil um ein Verdünnungssystem handelt, wird es in Abschnitt 2.4, Abbildung 22, als Unterart eines Partikel-Probenahmesystems beschrieben, da es die meisten typischen Bestandteile eines Partikel-Probenahmesystems aufweist.

Abbildung 20
Vollstrom-Verdünnungssystem

Die Gesamtmenge des unverdünnten Abgases wird im Verdünnungstunnel DT mit der Verdünnungsluft vermischt. Der Durchsatz des verdünnten Abgases wird entweder mit einer Verdrängerpumpe PDP oder mit einem Venturi-Rohr mit kritischer Strömung CFV gemessen. Ein Wärmeaustauscher HE oder eine elektronische Durchflussmengenkompensation EFC kann für eine verhältnisgleiche Partikel-Probenahme und für die Durchflussbestimmung verwendet werden. Da die Bestimmung der Partikelmasse auf dem Gesamtdurchfluss des verdünnten Abgases beruht, ist die Berechnung des Verdünnungsverhältnisses nicht erforderlich.

2.3.1. Beschreibung zu Abbildung 20

EP: Auspuffrohr

Die Länge des Auspuffrohrs vom Auslass des Auspuffkrümmers, des Turboladers oder der Nachbehandlungseinrichtung bis zum Verdünnungstunnel darf nicht mehr als 10 m betragen. Überschreitet die Länge des Systems 4 m, sind über diesen Grenzwert hinaus alle Rohre mit Ausnahme eines etwaigen im Auspuffsystem befindlichen Rauchmessgerätes zu isolieren. Die Stärke der Isolierschicht muss mindestens 25 mm betragen. Die Wärmeleitfähigkeit des Isoliermaterials darf, bei 673 K (400 °C) gemessen, höchstens 0,1 W/(m × K) betragen. Um die Wärmeträgheit des Auspuffrohrs zu verringern, wird ein Verhältnis Stärke/Durchmesser von höchstens 0,015 empfohlen. Die Verwendung flexibler Abschnitte ist auf ein Verhältnis Länge/Durchmesser von höchstens 12 zu begrenzen.

PDP: Verdrängerpumpe

Die PDP misst den Gesamtdurchfluss des verdünnten Abgases aus der Anzahl der Pumpenumdrehungen und dem Pumpenkammervolumen. Der Abgasgegendruck darf durch die PDP oder das Verdünnungslufteinlasssystem nicht künstlich gesenkt werden. Der mit laufendem PDP-System gemessene statische Abgasgegendruck muss bei einer Toleranz von ± 1,5 kPa im Bereich des statischen Drucks bleiben, der bei gleicher Motordrehzahl und Belastung ohne Anschluss an die PDP gemessen wurde. Die unmittelbar vor der PDP gemessene Temperatur des Gasgemischs muss bei einer Toleranz von ± 6 K innerhalb des Durchschnittswerts der während der Prüfung ermittelten Betriebstemperatur bleiben, wenn keine Durchflussmengenkompensation erfolgt. Eine Durchflussmengenkompensation darf nur angewendet werden, wenn die Temperatur am Einlass der PDP 323 K (50 °C) nicht überschreitet.

CFV: Venturi-Rohr mit kritischer Strömung

Das CFV wird zur Messung des Gesamtdurchflusses des verdünnten Abgases unter Sättigungsbedingungen (kritische Strömung) benutzt. Der mit laufendem CFV-System gemessene statische Abgasgegendruck muss bei einer Toleranz von ± 1,5 kPa im Bereich des statischen Drucks bleiben, der bei gleicher Motordrehzahl und Belastung ohne Anschluss an das CFV gemessen wurde. Die unmittelbar vor dem CFV gemessene Temperatur des Gasgemischs muss bei einer Toleranz von ± 11 K innerhalb des Durchschnittswerts der während der Prüfung ermittelten Betriebstemperatur bleiben, wenn keine Durchflussmengenkompensation erfolgt.

HE: Wärmeaustauscher (bei Anwendung von EFC wahlfrei)

Die Leistung des Wärmeaustauschers muss ausreichen, um die Temperatur innerhalb der oben genannten Grenzwerte zu halten.

EFC: Elektronische Durchflusskompensation (bei Anwendung eines HE wahlfrei)

Wird die Temperatur an der Einlassöffnung der PDP oder des CFV nicht innerhalb der genannten Grenzwerte gehalten, ist zum Zweck einer kontinuierlichen Messung der Durchflussmenge und zur Regelung der verhältnisgleichen Probenahme im Partikelsystem ein elektronisches Durchflusskompensationssystem erforderlich. Daher werden die Signale des kontinuierlich gemessenen Durchsatzes verwendet, um den Probendurchsatz durch die Partikelfilter des Partikel-Probenahmesystems entsprechend zu korrigieren (siehe Abschnitt 2.4, Abbildungen 21 und 22).

DT: Verdünnungstunnel Der Verdünnungstunnel

• muss einen genügend kleinen Durchmesser haben, um eine turbulente Strömung zu erzeugen (Reynoldssche Zahl größer als 4000) und hinreichend lang sein, damit sich die Abgase mit der Verdünnungsluft vollständig vermischen. Eine Mischblende kann verwendet werden;
• muss bei einem System mit Einfachverdünnung einen Durchmesser von mindestens 460 mm haben;
• muss bei einem System mit Doppelverdünnung einen Durchmesser von mindestens 210 mm haben;
• kann isoliert sein.

Die Motorabgase sind an dem Punkt, an dem sie in den Verdünnungstunnel einströmen, stromabwärts zu richten und vollständig zu mischen.

Bei Einfachverdünnung wird eine Probe aus dem Verdünnungstunnel in das Partikel-Probenahmesystem geleitet (Abschnitt 2.4, Abbildung 21 ). Die Durchflussleistung der PDP oder des CFV muss ausreichend sein, um die Temperatur des verdünnten Abgasstroms unmittelbar von dem Primärpartikelfilter auf weniger oder gleich 325 K (52 °C) zu halten.

Bei Doppelverdünnung wird eine Probe aus dem Verdünnungstunnel zur weiteren Verdünnung in den Sekundärtunnel und darauf durch die Probenahmefilter geleitet (Abschnitt 2.4, Abbildung 22). Die Durchflussleistung des PDP oder des CFV muss ausreichend sein, um die Temperatur des verdünnten Abgasstroms im DT im Probenahmebereich auf weniger oder gleich 464 K (191 °C) zu halten. Das Sekundärverdünnungssystem muss genug Sekundärverdünnungsluft liefern, damit der doppelt verdünnte Abgasstrom unmittelbar vor dem Primärpartikelfilter auf einer Temperatur von weniger oder gleich 325 K (52 °C) gehalten werden kann.

DAF: Verdünnungsluftfilter

Es wird empfohlen, die Verdünnungsluft zu filtern und durch Aktivkohle zu leiten, damit Hintergrund-Kohlenwasserstoffe entfernt werden. Auf Antrag des Motorherstellers ist nach guter technischer Praxis eine Verdünnungsluftprobe zur Bestimmung des Raumluft-Partikelgehalts zu nehmen, der dann von den in den verdünnten Abgasen gemessenen Werten abgezogen werden kann.

PSP: Partikel-Probenahmesonde

Die Sonde bildet den vordersten Abschnitt des PTT und

• muss gegen den Strom gerichtet an einem Punkt angebracht sein, wo die Verdünnungsluft und die Abgase gut vermischt sind, d.h. in der Mittellinie des Verdünnungstunnels (DT) ungefähr 10 Tunneldurchmesser stromabwärts von dem Punkt gelegen, wo die Abgase in den Verdünnungstunnel eintreten;
• muss einen Innendurchmesser von mindestens 12 mm haben;
• kann durch Direktbeheizung oder durch Vorheizen der Verdünnungsluft bis auf eine Wandtemperatur von höchstens 325 K (52 °C) beheizt werden, vorausgesetzt, dass die Lufttemperatur vor Eintritt des Abgases in den Verdünnungstunnel 325 K (52 °C) nicht übersteigt;
• kann isoliert sein.

2.4. Partikel-Probenahmesystem

Das Partikel-Probenahmesystem wird zur Sammlung der Partikel auf dem Partikelfilter benötigt. Im Fall von Teilstrom-Verdünnungssystemen mit Gesamtprobenahme, bei denen die gesamte Probe des verdünnten Abgases durch die Filter geleitet wird, bilden das Verdünnungssystem (Abschnitt 2.2, Abbildungen 14 und 18 ) und das Probenahmesystem in der Regel eine Einheit. Im Fall von Teilstrom- oder Vollstrom-Verdünnungssystemen mit Teilprobenahme, bei denen nur ein Teil des verdünnten Abgases durch die Filter geleitet wird, sind das Verdünnungssystem (Abschnitt 2.2, Abbildungen 11, 12, 13, 15, 16, 17 und 19; Abschnitt 2.3, Abbildung 20 ) und das Probenahmesystem in der Regel getrennte Einheiten.

In dieser Richtlinie gilt das Doppelverdünnungssystem (Abbildung 22) eines Vollstrom-Verdünnungssystems als spezifische Unterart eines typischen Partikel-Probenahmesystems, wie es in Abbildung 21 dargestellt ist. Das Doppelverdünnungssystem enthält alle wichtigen Bestandteile eines Partikel-Probenahmesystems, wie beispielsweise Filterhalter und Probenahmepumpe, und darüber hinaus einige Merkmale eines Verdünnungssystems, wie beispielsweise die Verdünnungsluftzufuhr und einen Sekundär-Verdünnungstunnel.

Um eine Beeinflussung der Regelkreise zu vermeiden, wird empfohlen, die Probenahmepumpe während des gesamten Prüfverfahrens in Betrieb zu lassen. Bei der Einfachfiltermethode ist ein Bypass-System zu verwenden, um die Probe zu den gewünschten Zeitpunkten durch die Probenahmefilter zu leiten. Die Beeinflussung der Regelkreise durch den Schaltvorgang ist auf ein Mindestmaß zu begrenzen.

Abbildung 21
Partikel-Probenahmesystem

Eine Probe des verdünnten Abgases wird mit Hilfe der Probenahmepumpe P durch die Partikel-Probenahmesonde PSP und das Partikelübertragungsrohr PTT aus dem Verdünnungstunnel DT eines Teilstrom- oder Vollstrom-Verdünnungssystems entnommen. Die Probe wird durch den (die) Filterhalter FH geleitet, in dem (denen) die Partikel-Probenahmefilter enthalten sind. Der Probendurchsatz wird mit dem Durchflussregler FC3 geregelt. Bei Verwendung der elektronischen Durchflussmengenkompensation EFC (siehe Abbildung 20) dient der Durchfluss des verdünnten Abgases als Steuersignal für FC3.

Abbildung 22
Doppelverdünnungssystem (nur Vollstromsystem)

Eine Probe des verdünnten Abgases wird durch die Partikel-Probenahmesonde PSP und das Partikelübertragungsrohr PTT aus dem Verdünnungstunnel DT eines Vollstrom-Verdünnungssystems in den Sekundärverdünnungstunnel SDT geleitet und dort nochmals verdünnt. Anschließend wird die Probe durch den (die) Filterhalter FH geleitet, in dem (denen) die Partikel-Probenahmefilter enthalten sind. Der Verdünnungsluftdurchsatz ist in der Regel konstant, während der Probendurchsatz mit dem Durchflussregler FC3 geregelt wird. Bei Verwendung der elektronischen Durchflusskompensation EFC (siehe Abbildung 20) dient der Durchfluss des gesamten verdünnten Abgases als Steuersignal für FC3.

2.4.1. Beschreibung zu den Abbildungen 21 und 22

PTT: Partikelübertragungsrohr (Abbildungen 21 und 22 )

Das Partikelübertragungsrohr darf höchstens 1 020 mm lang sein; seine Länge ist so gering wie möglich zu halten. Gegebenenfalls (z.B. bei Teilstrom-Verdünnungssystemen mit Teilprobenahme und bei Vollstrom-Verdünnungssystemen) ist die Länge der Probenahmesonden (SP, ISP bzw. PSP, siehe Abschnitte 2.2 und 2.3) darin einzubeziehen.

Die Abmessungen betreffen

• beim Teilstrom-Verdünnungssystem mit Teilprobenahme und beim Vollstrom-Einfachverdünnungssystem den Teil vom Sondeneintritt (SP, ISP bzw. PSP) bis zum Filterhalter,
• beim Teilstrom-Verdünnungssystem mit Gesamtprobenahme den Teil vom Ende des Verdünnungstunnels bis zum Filterhalter,
• beim Vollstrom-Doppelverdünnungssystem den Teil vom Sondeneintritt (PSP) bis zum Sekundärverdünnungstunnel.
• Das Übertragungsrohr
• kann durch Direktbeheizung oder durch Vorheizen der Verdünnungsluft bis auf eine Wandtemperatur von höchstens 325 K (52 °C) beheizt werden, vorausgesetzt, dass die Lufttemperatur vor Eintritt des Abgases in den Verdünnungstunnel 325 K (52 °C) nicht übersteigt;
• kann isoliert sein. SDT: Sekundärverdünnungstunnel (Abbildung 22)

Der Sekundärverdünnungstunnel sollte einen Durchmesser von mindestens 75 mm haben und so lang sein, dass die doppelt verdünnte Probe mindestens 0,25 Sekunden in ihm verweilt. Die Halterung des Hauptfilters FH darf sich in nicht mehr als 300 mm Abstand vom Ausgang des SDT befinden.

Der Sekundärverdünnungstunnel

• kann durch Direktbeheizung oder durch Vorheizen der Verdünnungsluft bis auf eine Wandtemperatur von höchstens 325 K (52 °C) beheizt werden, vorausgesetzt, dass die Lufttemperatur vor Eintritt des Abgases in den Verdünnungstunnel 325 K (52 °C) nicht übersteigt;
• kann isoliert sein. FH: Filterhalter (Abbildungen 21 und 22)

Für die Haupt- und Nachfilter dürfen entweder ein einziger Filterhalter oder separate Filterhalter verwendet werden. Die Vorschriften von Anhang III Anlage 4 Abschnitt 4.1.3 müssen eingehalten werden.

Der (die) Filterhalter

• kann (können) durch Direktbeheizung oder durch Vorheizen der Verdünnungsluft bis auf eine Wandtemperatur von höchstens 325 K (52 °C) beheizt werden, vorausgesetzt, dass die Lufttemperatur vor Eintritt des Abgases in den Verdünnungstunnel 325 K (52 °C) nicht übersteigt,
• kann (können) isoliert sein. P: Probenahmepumpe (Abbildungen 21 und 22)

Die Partikel-Probenahmepumpe muss so weit vom Tunnel entfernt sein, dass die Temperatur der einströmenden Gase konstant gehalten wird (± 3 K), wenn keine Durchflusskorrektur mittels FC3 erfolgt.

DP: Verdünnungsluftpumpe (Abbildung 22)

Die Verdünnungsluftpumpe ist so anzuordnen, dass die sekundäre Verdünnungsluft mit einer Temperatur von 298 K ± 5 K (25 °C ± 5 °C) zugeführt wird, wenn die Verdünnungsluft nicht vorgeheizt wird.

FC3: Durchflussregler (Abbildungen 21 und 22 )

Um eine Kompensation des Durchsatzes der Partikelprobe für Temperatur- und Gegendruckschwankungen im Probenweg zu erreichen, ist, falls keine anderen Mittel zur Verfügung stehen, ein Durchflussregler zu verwenden. Bei Anwendung der elektronischen Durchflusskompensation EFC (siehe Abbildung 20) ist der Durchflussregler Vorschrift.

FM3: Durchflussmessgerät (Abbildungen 21 und 22 )

Das Gasmess- oder Durchflussmessgerät für die Partikelprobe muss so weit von der Probenahmepumpe P entfernt sein, dass die Temperatur des einströmenden Gases konstant bleibt (± 3 K), wenn keine Durchflusskorrektur durch FC3 erfolgt.

FM4: Durchflussmessgerät (Abbildung 22)

Das Gasmess- oder Durchflussmessgerät für die Verdünnungsluft muss so angeordnet sein, dass die Temperatur des einströmenden Gases bei 298 K ± 5 K (25 °C ± 5 °C) bleibt.

BV: Kugelventil (wahlfrei)

Der Durchmesser des Kugelventils darf nicht geringer als der Innendurchmesser des Partikelübertragungsrohrs PTT sein, und seine Schaltzeit muss weniger als 0,5 Sekunden betragen.

Anmerkung: Beträgt die Umgebungstemperatur in der Nähe von PSP, PTT, SDT und FH weniger als 239 K (20 °C), so ist für eine Vermeidung von Partikelverlusten an den kühlen Wänden dieser Teile zu sorgen. Es wird daher empfohlen, diese Teile innerhalb der in den entsprechenden Beschreibungen angegebenen Grenzwerte aufzuheizen und/oder zu isolieren. Ferner wird empfohlen, die Filteranströmtemperatur während der Probenahme nicht unter 293 K (20 °C) absinken zu lassen.

Bei hoher Motorlast können die oben genannten Teile durch nichtaggressive Mittel, wie z.B. einen Umlüfter, gekühlt werden, solange die Temperatur des Kühlmittels nicht weniger als 293 K (20 °C) beträgt.

3. Rauchgasmessung

3.1. Einleitung

Ausführliche Beschreibungen der empfohlenen Systeme zur Trübungsmessung sind in den Abschnitten 3.2 und 3.3 sowie in den Abbildungen 23 und 24 enthalten. Da mit verschiedenen Anordnungen gleichwertige Ergebnisse erzielt werden können, ist eine genaue Übereinstimmung mit den Abbildungen 23 und 24 nicht erforderlich. Es können zusätzliche Bauteile wie Instrumente, Ventile, Elektromagnete, Pumpen und Schalter verwendet werden, um weitere Informationen zu erlangen und die Funktionen der Teilsysteme zu koordinieren. Bei einigen Systemen kann auf manche Bauteile, die für die Aufrechterhaltung der Genauigkeit nicht erforderlich sind, verzichtet werden, wenn ihr Wegfall nach bestem technischen Ermessen begründet erscheint.

Das Prinzip der Messung besteht darin, einen Lichtstrahl über eine spezifische Strecke hinweg durch das zu messende Rauchgas zu leiten und die vom Medium verursachte Lichtschwächung anhand des Anteils des auffallenden Lichts zu ermitteln, das bei einem Empfänger eintrifft. Die Rauchmessung kann je nach Beschaffenheit des Gerätes im Auspuffrohr (zwischengeschalteter Vollstrom-Trübungsmesser), am Ende des Auspuffrohrs (nachgeschalteter Vollstrom-Trübungsmesser) oder durch Entnahme einer Probe aus dem Auspuffrohr (Teilstrom-Trübungsmesser) erfolgen. Damit der Absorptionskoeffizient anhand des Trübungssignals bestimmt werden kann, ist die Angabe der optischen Weglänge des Instruments durch den Hersteller erforderlich.

3.2. Vollstrom-Trübungsmesser

Es können zwei Grundtypen des Vollstrom-Trübungsmessers verwendet werden (Abbildung 23). Beim zwischengeschalteten Trübungsmesser wird die Trübung des vollen Abgasstroms innerhalb des Auspuffrohrs gemessen. Bei diesem Instrumententyp ist die effektive optische Weglänge von der Beschaffenheit des Trübungsmessers abhängig.

Beim nachgeschalteten Trübungsmesser wird die Trübung des vollen Abgasstroms bei dessen Austritt aus dem Auspuffrohr gemessen. Bei diesem Instrumententyp ist die effektive optische Weglänge von der Beschaffenheit des Auspuffrohrs und der Entfernung zwischen dem Ende des Auspuffrohrs und dem Trübungsmesser abhängig.

Abbildung 23
Vollstrom-Trübungsmesser

3.2.1. Beschreibung zu Abbildung 23

EP: Auspuffrohr

Bei Verwendung eines zwischengeschalteten Trübungsmessers muss das Auspuffrohr auf einer Länge von drei Auspuffrohrdurchmessern vor und nach der Messzone frei von Durchmesseränderungen sein. Ist der Durchmesser der Messzone größer als der Durchmesser des Auspuffrohrs, wird ein Rohr empfohlen, das sich vor der Messzone allmählich verjüngt.

Bei Verwendung eines nachgeschalteten Trübungsmessers müssen die letzten 0,6 m des Auspuffrohrs einen kreisrunden Querschnitt aufweisen und frei von Krümmungen und Biegungen sein. Das Ende des Auspuffrohrs ist gerade abzutrennen. Der Trübungsmesser ist mittig zum Abgasstrom in einem Abstand von höchstens 25 ± 5 mm vom Ende des Auspuffrohrs anzubringen.

OPL: Optische Weglänge

Länge des vom Rauchgas getrübten Lichtweges zwischen der Lichtquelle des Trübungsmessers und dem Empfänger, wobei Korrekturen aufgrund einer durch Dichtegradienten und Saumeffekt hervorgerufenen Ungleichmäßigkeit erforderlich sein können. Die optische Weglänge ist vom Hersteller des Instruments anzugeben, wobei eventuelle Maßnahmen zum Freihalten von Ruß (z.B. Spülluft) zu berücksichtigen sind. Ist die optische Weglänge nicht angegeben, muss sie gemäß ISO DIS 11614, 11.6.5, bestimmt werden. Für die korrekte Bestimmung der optischen Weglänge ist eine Mindestabgasgeschwindigkeit von 20 m/s erforderlich.

LS: Lichtquelle

Die Lichtquelle muss aus einer Glühlampe mit einer Farbtemperatur von 2800 bis 3250 K oder einer grünen Luminiszenzdiode (LED) mit einer spektralen Höchstempfindlichkeit von 550 bis 570 nm bestehen. Die zur Freihaltung der Lichtquelle von Ruß verwendeten Maßnahmen dürfen die optische Weglänge nur innerhalb der vom Hersteller angegebenen Grenzwerte verändern.

LD: Lichtdetektor

Der Detektor muss aus einer Fotozelle oder einer Fotodiode (erforderlichenfalls mit Filter) bestehen. Ist die Lichtquelle eine Glühlampe, so muss der Empfänger eine spektrale Höchstempfindlichkeit aufweisen, die der Hellempfindlichkeitskurve des menschlichen Auges angepasst ist (Höchstempfindlichkeit im Bereich von 550-570 nm, weniger als 4 % dieser Höchstempfindlichkeit unter 430 nm und über 680 nm). Die zur Freihaltung des Lichtdetektors von Ruß verwendeten Maßnahmen dürfen die optische Weglänge nur innerhalb der vom Hersteller angegebenen Grenzwerte verändern.

CL: Kollimatorlinse

Das ausgesandte Licht ist zu einem Strahl mit einem Höchstdurchmesser von 30 mm zu kollimieren. Die einzelnen Strahlen des Lichtstrahls müssen mit einer Toleranz von 3° parallel zur optischen Achse verlaufen.

T1: Temperatursensor (wahlfrei)

Auf Wunsch kann die Abgastemperatur während des Prüfverlaufs überwacht werden.

3.3. Teilstrom-Trübungsmesser

Beim Teilstrom-Trübungsmesser (Abbildung 24) wird eine repräsentative Abgasprobe aus dem Auspuffrohr entnommen und durch eine Übertragungsleitung zur Messkammer geleitet. Bei diesem Instrumententyp ist die effektive optische Weglänge von der Beschaffenheit des Trübungsmessers abhängig. Die im folgenden Abschnitt genannten Ansprechzeiten gelten für den vom Instrumentenhersteller angegebenen Mindestdurchfluss des Trübungsmessers.

Abbildung 24
Teilstrom-Trübungsmesser

3.3.1. Beschreibung zu Abbildung 24

EP: Auspuffrohr

Das Auspuffrohr muss auf einer Länge von mindestens sechs Rohrdurchmessern in Strömungsrichtung vor dem Eintritt der Sonde und von mindestens drei Rohrdurchmessern hinter diesem Punkt geradlinig sein.

SP: Probenahmesonde

Die Probenahmesonde muss aus einem offenen Rohr bestehen, das in etwa in der Achse des Auspuffrohrs angebracht und der Strömungsrichtung zugewandt ist. Der Abstand zur Wand des Auspuffrohrs muss mindestens 5 mm betragen. Die Sonde muss einen Durchmesser haben, der eine repräsentative Probenahme und einen ausreichenden Durchfluss durch den Trübungsmesser gewährleistet.

TT: Übertragungsrohr

Das Übertragungsrohr muss

• so kurz wie möglich sein, und am Eingang der Messkammer muss eine Abgastemperatur von 373 ± 30 K (100 °C ± 30 °C) gewährleistet sein;
• eine Wandtemperatur haben, die so weit über dem Taupunkt des Abgases liegt, dass eine Kondensation verhindert wird;
• über die gesamte Länge hinweg denselben Durchmesser haben wie die Probenahmesonde;
• bei Mindestdurchfluss durch das Instrument eine Ansprechzeit von weniger als 0,05 s haben, wobei die Bestimmung gemäß Anhang III Anlage 4 Abschnitt 5.2.4 angegeben erfolgen muss;
• darf keinen nennenswerten Einfluss auf den Rauchspitzenwert haben.

FM: Durchflussmessgerät

Instrument zur Überwachung eines korrekten Durchflusses in die Messkammer. Der Mindest- und Höchstdurchfluss ist vom Hersteller des Instruments anzugeben, wobei gewährleistet sein muss, dass die Anforderungen an die Ansprechzeit des TT und die optische Weglänge erfüllt werden. Wird eine Probenahmepumpe P verwendet, kann das Durchflussmessgerät in ihrer Nähe angebracht werden.

MC: Messkammer

Die Messkammer muss im Innern eine nichtreflektierende Oberfläche aufweisen oder von gleichwertiger optischer Beschaffenheit sein. Das auf den Detektor fallende Streulicht, das von inneren Reflektionen oder von Lichtstreuung herrührt, muss auf ein Mindestmaß beschränkt sein.

Der Druck der Abgase in der Messkammer darf vom atmosphärischen Druck höchstens um 0,75 kPa abweichen. Ist dies aus Konstruktionsgründen nicht möglich, so ist der Ablesewert des Trübungsmessers auf atmosphärischen Druck umzurechnen.

Die Wandtemperatur der Messkammer muss zwischen 343 K (70 °C) und 373 K (100 °C) bei einer Toleranz von ± 5 K betragen, in jedem Falle jedoch ausreichend über dem Taupunkt des Abgases liegen, um eine Kondensation zu vermeiden. Die Messkammer muss mit geeigneten Geräten für die Temperaturmessung versehen sein.

OPL: Optische Weglänge

Länge des vom Rauchgas getrübten Lichtweges zwischen der Lichtquelle des Trübungsmessers und dem Empfänger, wobei Korrekturen aufgrund einer durch Dichtegradienten und Saumeffekt hervorgerufenen Ungleichmäßigkeit erforderlich sein können. Die optische Weglänge ist vom Hersteller des Instruments anzugeben, wobei eventuelle Maßnahmen zum Freihalten von Ruß (z.B. Spülluft) zu berücksichtigen sind. Ist die optische Weglänge nicht angegeben, muss sie gemäß ISO DIS 11614, 11.6.5, bestimmt werden.

LS: Lichtquelle

Die Lichtquelle muss aus einer Glühlampe mit einer Farbtemperatur von 2 800 bis 3 250 K oder einer grünen Luminiszenzdiode (LED) mit einer spektralen Höchstempfindlichkeit von 550 bis 570 nm bestehen. Die zur Freihaltung der Lichtquelle von Ruß verwendeten Maßnahmen dürfen die Länge der Lichtabsorptionsstrecke nur innerhalb der vom Hersteller angegebenen Grenzwerte verändern.

LD: Lichtdetektor

Der Detektor muss aus einer Fotozelle oder einer Fotodiode (erforderlichenfalls mit Filter) bestehen. Ist die Lichtquelle eine Glühlampe, so muss der Empfänger eine spektrale Höchstempfindlichkeit aufweisen, die der Hellempfindlichkeitskurve des menschlichen Auges angepasst ist (Höchstempfindlichkeit im Bereich von 550-570 nm, weniger als 4 % dieser Höchstempfindlichkeit unter 430 nm und über 680 nm). Die zur Freihaltung des Lichtdetektors von Ruß verwendeten Maßnahmen dürfen die Länge der Lichtabsorptionsstrecke nur innerhalb der vom Hersteller angegebenen Grenzwerte verändern.

CL: Kollimatorlinse

Das ausgesandte Licht ist zu einem Strahl mit einem Höchstdurchmesser von 30 mm zu kollimieren. Die einzelnen Strahlen des Lichtstrahls müssen mit einer Toleranz von 3° parallel zur optischen Achse verlaufen.

T1: Temperatursensor

Zur Überwachung der Abgastemperatur am Eingang der Messkammer.

P: Probenahmepumpe (wahlfrei)

Es kann eine in Strömungsrichtung hinter der Messkammer befindliche Probenahmepumpe verwendet werden, um die Gasprobe durch die Messkammer zu leiten.

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Benachrichtigung über

• die Erteilung der Typgenehmigung ¹
• die Erweiterung der Typgenehmigung ¹

für einen Fahrzeugtyp/eine selbstständige technische Einheit (Motortyp/Motorenfamilie)/ein Bauteil ¹ gemäß Richtlinie 88/77/EWG.

Nr. der EG-Typgenehmigung: .................... Nr. der Erweiterung: .................... Abschnitt I

0. Allgemeines

0.1. Fabrikmarke des Fahrzeugs/der selbstständigen technischen Einheit/des Bauteils ¹:

0.2. Herstellerseitige Bezeichnung für den Fahrzeugtyp/die selbstständige technische Einheit (Motortyp/Motorenfamilie)/das Bauteil ¹:

0.3. Herstellerseitige typenkodierung, mit der das Fahrzeug/die selbstständige technische Einheit (Motortyp/Motorenfamilie)/das Bauteil ¹ gekennzeichnet ist:

0.4. Fahrzeugklasse:

0.5. Motorklasse: Diesel/NG-betrieben/LPG-betrieben/Ethanol-betrieben ¹:

0.6. Name und Anschrift des Herstellers:

0.7. (Gegebenenfalls) Name und Anschrift des Beauftragten des Herstellers: .................... Abschnitt II

1. (Gegebenenfalls) Kurzbeschreibung: siehe Anhang I:

2. Für die Durchführung der Prüfungen zuständiger Technischer Dienst:

3. Datum des Prüfberichts:

4. Nummer des Prüfberichts:

5. (Falls sachdienlich) Grund bzw. Gründe für die Erweiterung der Typgenehmigung:

6. (Gegebenenfalls) Anmerkungen: siehe Anhang I:

7. Ort:

8. Datum:

9. Unterschrift:

10. Das Inhaltsverzeichnis der bei der zuständigen Behörde hinterlegten Typgenehmigungsunterlagen, die auf Antrag erhältlich sind, liegt bei.

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1 Kurzbeschreibung

1.1 Anzugebende Einzelheiten im Zusammenhang mit der Typgenehmigung eines Fahrzeugs mit eingebautem Motor:

1.1.1 Fabrikmarke (Firmenname):

1.1.2 Typ und Handelsbezeichnung (bitte alle Varianten aufführen):

1.1.3 Herstellerseitige Kodierung, mit der der Motor gekennzeichnet ist:

1.1.4 (Gegebenenfalls) Fahrzeugklasse:

1.1.5 Motorklasse: Diesel/NG-betrieben/LPG-betrieben/Ethanol-betrieben ¹

1.1.6 Name und Anschrift des Herstellers:

1.1.7 (Gegebenenfalls) Name und Anschrift des Beauftragten des Herstellers:

1.2 Wenn der in 1.1 genannte Motor eine Typgenehmigung als selbstständige technische Einheit erhalten hat:

1.2.1 Nummer der Typgenehmigung für den Motor/die Motorenfamilie ¹:

1.3 Anzugebende Einzelheiten im Zusammenhang mit der Typgenehmigung für einen Motor/eine Motorenfamilie ¹ als selbstständige technische Einheit (beim Einbau des Motors in ein Fahrzeug einzuhaltende Vorschriften):

1.3.1 Höchster und/oder niedrigster Ansaugunterdruck: .................... kPa

1.3.2 Maximal zulässiger Abgasgegendruck: .................... kPa

1.3.3 Volumen der Auspuffanlage: ....................cm³

1.3.4 Leistungsaufnahme der vom Motor angetriebenen Hilfseinrichtungen:

1.3.4.1 Leerlauf: .................... kW; Niedrige Drehzahl: .................... kW; Hohe Drehzahl: ....................kW Drehzahl A: .................... kW; Drehzahl B: .................... kW; Drehzahl C: .................... kW;

Bezugsdrehzahl: .................... kW

1.3.5 (Gegebenenfalls) Nutzungsbeschränkungen:

1.4 Emissionswerte des Motors/Stamm-Motors ¹:

1.4.1 ESC-Test (falls zutreffend):

CO: .................... g/kWh

THC: .................... g/kWh

NO_x: .................... g/kWh

PT: .................... g/kWh

1.4.2 ELR-Test (falls zutreffend):

Rauchwert: .................... m^-1

1.4.3 ETC-Test (falls zutreffend):

CO: ....................g/kWh

THC: .................... g/kWh ¹

NMHC: .................... g/kWh ¹

CH₄: .................... g/kWh ¹

NO_x: .................... g/kWh ¹

PT: .................... g/kWh ¹

1.5. Ergebnisse der Prüfung der Emissionen aus dem Kurbelgehäuse: ...................................................

1.6. Ergebnisse der Prüfung des Kohlenmonoxidausstoßes

1.7. Prüfergebnisse für die Abgastrübung

1.7.1. Bei gleich bleibenden Drehzahlen:

1.7.2. Prüfungen bei freier Beschleunigung

1.7.2.1. Motorprüfung gemäß Richtlinie 2005/78/EG Anhang VI Nummer 4.3

1.7.2.2. Bei freier Beschleunigung

1.7.2.2.1. Gemessener Wert des Absorptionskoeffizienten: ............................................................................... m^-1

1.7.2.2.2. Korrigierter Wert des Absorptionskoeffizienten: ............................................................................... m^-1

1.7.2.2.3. Anbringungsstelle des Symbols für den Absorptionskoeffizienten am Fahrzeug: .................................

1.7.2.3. Fahrzeugprüfung gemäß Richtlinie 2005/78/EG Anhang VI Nummer 3

1.7.2.3.1. Korrigierter Absorptionskoeffizient: .................................................................................................. m^-1

1.7.2.3.2. Leerlaufdrehzahl: ............................................................................................................................... m^-1

1.7.3. Nennleistung: ........................................................... kW bei ....................................................................m^-1

1.7.4. Marke und Typ des Trübungsmessgeräts: .....................................................................................................

1.7.5. Hauptmerkmale des Motortyps

1.7.5.1. Arbeitsweise des Motors: Viertakter/Zweitakter *

1.7.5.2. Zahl und Anordnung der Zylinder: ............................................................................................................

1.7.5.3. Hubraum: .............................................................................................................................................. cm³

1.7.5.4. Kraftstoffzufuhr: Direkteinspritzung/indirekte Einspritzung *

1.7.5.5. Aufladung: JA/NEIN *

___________

1) Nichtzutreffendes streichen.
*) Nichtzutreffendes streichen (trifft mehr als eine Angabe zu, ist unter Umständen nichts zu streichen).

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1. ESC-Prüfung

1.1. Gasförmige Emissionen

Die für die Berechnung der Ergebnisse der einzelnen Prüfphasen benötigten Messdaten sind nachfolgend angegeben. Bei diesem Beispiel werden CO und NO_x auf trockener und HC auf feuchter Basis gemessen. Die HC-Konzentration wird als Propanäquivalent (C3) ausgedrückt und muss zur Ermittlung des C1-Äquivalents mit 3 multipliziert werden. Diese Berechnungsmethode gilt für alle Prüfphasen.

Berechnung des Feuchtekorrekturfaktors trocken/feucht K_W,r(Anhang III Anlage 1 Abschnitt 4.2):

Berechnung der feuchten Konzentrationswerte:

CO = 41,2 × 0,9239 = 38,1 ppm

NO_x = 495 × 0,9239 = 457 ppm

Berechnung des NO_x -Feuchtekorrekturfaktors K_H,D(Anhang III Anlage 1 Abschnitt 4.3):

a = 0,309 × 18,09/541,06 - 0,0266 = -0,0163

B = - 0,209 × 18,09/541,06 + 0,00954 = 0,0026

K_H,D= 1 / 1 - 0,0163 × (7,81 - 10,71) + 0,0026 × (294,8 - 298) = 0,9625

Berechnung der Emissionsmassenströme (Anhang III Anlage 1 Abschnitt 4.4):

NO_x = 0,001587 × 457 × 0,9625 × 563,38 = 393,27 g/h

CO = 0,000966 × 38,1 × 563,38 = 20,735 g/h

HC = 0,000479 × 6,3 × 3 × 563,38 = 5,100 g/h

Berechnung der spezifischen Emissionen (Anhang III Anlage 1 Abschnitt 4.5):

Die folgende Beispielrechnung bezieht sich auf CO, doch gilt diese Berechnungsmethode auch für die anderen Bestandteile.

Die Emissionsmassenströme für die einzelnen Prüfphasen werden mit den entsprechenden Wichtungsfaktoren nach Anhang III Anlage 1 Abschnitt 2.7.1 multipliziert und zur Berechnung des mittleren Emissionsmassendurchsatzes für den Prüfzyklus addiert:

CO = (6,7 × 0,15) + (24,6 × 0,08) + (20,5 × 0,10) + (20,7 × 0,10) + (20,6 × 0,05) + (15,0 × 0,05) + (19,7 × 0,05) + (74,5 × 0,09) + (31,5 × 0,10) + (81,9 × 0,08) + (34,8 × 0,05) + (30,8 × 0,05) + (27,3 × 0,05) = 30,91 g/h

Die Motorleistung in den einzelnen Prüfphasen wird mit den entsprechenden Wichtungsfaktoren nach Anhang III Anlage 1 Abschnitt 2.7.1 multipliziert und zur Berechnung der mittleren Leistung für den Prüfzyklus addiert:

P(n) = (0,1 × 0,15) + (96,8 × 0,08) + (55,2 ×0,10) + (82,9 × 0,10) + (46,8 × 0,05) + (70,1 × 0,05) + (23,0 × 0,05) + (114,3 × 0,09) + (27,0 × 0,10) + (122,0 × 0,08) + (28,6 × 0,05) + (87,4 × 0,05) + (57,9 × 0,05) = 60,006 kW

CxO =30,91 / 60,006 = 0,0515 g/kWh

Berechnung der spezifischen NO_x -Emission am zufällig gewählten Prüfpunkt (Anhang III Anlage I Abschnitt 4.6.1): Es seien die folgenden Werte am zufällig ausgewählten Punkt gemessen worden:

n_Z = 1 600 min^-1

M_Z = 495 Nm

NO_xmass.Z= 487,9 g/h (nach den vorstehenden Formeln berechnet)

P(n)_Z= 83 kW

NO_x,_Z= 487,9/83 = 5,878 g/kWh

Bestimmung des Emissionswertes im Prüfzyklus (Anhang III Anlage 1 Abschnitt 4.6.2): Die Werte der vier den Prüfpunkt einhüllenden Phasen beim ESC seien:

E_TU= 5,889 + (4,973-5,889) × (1 600-1 368) / (1 785-1 368) = 5,377 g/kWh

E_RS = 5,943 + (5,565-5,943) × (1 600-1 368) / (1 785-1 368) = 5,732 g/kWh

M_TU= 681 + (601-681) × (1 600-1 368) / (1 785-1 368) = 641,3 Nm

M_RS= 515 + (460-515) × (1 600-1 368) / (1 785-1 368) = 484,3 Nm

E_Z= 5,732 + (5,377-5,732) × (495-484,3) / (641,3-484,3) = 5,708 g/kWh

Vergleich der NO_x -Emissionswerte (Anhang III Anlage 1 Abschnitt 4.6.3):

NO_xdiff= 100 × (5,878-5,708) / 5,708 = 2,98 %

1.2. Partikelemissionen

Die Partikelbestimmung erfolgt nach dem Grundsatz, dass Partikelproben über den gesamten Zyklus hinweg entnommen werden, der Proben- und der Massendurchsatz (MSAM und GEDF) jedoch während der einzelnen Prüfphasen bestimmt werden. Die Berechnung von GEDF ist von dem verwendeten System abhängig. Den folgenden Beispielen liegt ein System mit CO₂-Messung und Kohlenstoffbilanz und ein System mit Durchflussmessung zugrunde. Bei Verwendung eines Vollstromverdünnungssystems erfolgt eine direkte Messung von GEDF durch die CVS-Einrichtung.

Berechnung von GEDF (Anhang III Anlage 1 Abschnitte 5.2.3 und 5.2.4):

Für Phase 4 seien die folgenden Werte gemessen worden. Die Berechnungsmethode gilt auch für die übrigen Phasen.

a) Kohlenstoffbilanz

GEDFW = 206,5 × 10,76 / 0,657 - 0,040 = 3 601,2 kg/h

b) Durchflussmessung

q = 6,0 / 6,0 - 5,4435 = 10,78

G_EDFW= 334,02 × 10,78 = 3 600,7 kg/h

Berechnung des Abgasmassendurchsatzes (Anhang III Anlage 1 Abschnitt 5.4):

Die Durchsätze GEDFW der einzelnen Phasen werden mit den jeweiligen Wichtungsfaktoren nach Anhang III Anlage 1 Abschnitt 2.7.1 multipliziert und dann zur Ermittlung des mittleren GEDF für den Gesamtzyklus addiert. Der Gesamtprobenstrom MSAM wird durch Addition der Probendurchsätze der einzelnen Phasen errechnet.

G_EDFW= (3 567 × 0,15) + (3 592 × 0,08) + (3 611 × 0,10) + (3 600 × 0,10) + (3 618 × 0,05) + (3 600 × 0,05) + (3 640 × 0,05) + (3 614 × 0,09) + (3 620 × 0,10) + (3 601 × 0,08) + (3 639 × 0,05) + (3 582 × 0,05) + (3 635 × 0,05) = 3 604,6 kg/h

M_SAM= 0,226 + 0,122 + 0,151 + 0,152 + 0,076 + 0,076 + 0,076 + 0,136 + 0,151 + 0,121 + 0,076 + 0,076 + 0,075 = 1,515 kg

Die Partikelmasse auf den Filtern sei 2,5 mg, somit ist

PT_mass= 2,5 / 1,515 × 360,4 /1000 = 5,948 g/h

Hintergrundkorrektur (nicht obligatorisch)

Es sei eine Hintergrundmessung durchgeführt worden, die folgende Werte ergab. Die Berechnung des Verdünnungsfaktors DF ist identisch mit der Berechnung in Abschnitt 3.1 dieses Anhangs und wird hier nicht dargestellt.

M_d = 0,1 mg; M_DIL = 1,5 kg

Summe des DF = [(1-1/119,15) × 0,15] + [(1-1/8,89) × 0,08] + [(1-1/14,75) × 0,10] + [(1-1/10,10) × 0,10] + [(1-1/18,02) × 0,05] + [(1-1/12,33) × 0,05) + [(1-1/32,18) × 0,05] + [(1-1/6,94) × 0,09] + [(1-1/25,19) × 0,10] + [(1-1/6,12) × 0,08] + [(1-1/20,87) × 0,05] + [(1-1/8,77) × 0,05] + [(1-1/12,59) × 0,05] = 0,923

PT_mass= 2,5 / 1,515 - ( 0,1 / 1,5 x 0,923) x 3604,6 / 1000 = 5,726 g/h

Berechnung der spezifischen Emission (Anhang III Anlage 1 Abschnitt 5.5):

P(n) = (0,1 × 0,15) + (96,8 × 0,08) + (55,2 × 0,10) + (82,9 × 0,10) + (46,8 × 0,05) + (70,1 × 0,05) + (23,0 × 0,05) + (114,3 × 0,09) + (27,0 × 0,10) + (122,0 × 0,08) + (28,6 × 0,05) + (87,4 × 0,05) + (57,9 × 0,05) = 60,006 kW

PxT = 5,948 / 60,006 = 0,099 g/kWh

PT = (5,726 / 60,006) = 0,095 g/kWh, bei Hintergrundkorrektur

Berechnung des spezifischen Wichtungsfaktors (Anhang III Anlage 1 Abschnitt 5.6) Bei Zugrundelegung der oben errechneten Werte für Phase 4 ist

W_FE,i= (0,152 × 3 604,6/1,515 × 3 600,7) = 0,1004

Dieser Wert entspricht der Anforderung von 0,10 ± 0,003.

2. ELR-Prüfung

Da die Bessel-Filterung ein in den europäischen Abgasvorschriften völlig neues Mittelungsverfahren darstellt, folgen an dieser Stelle eine Erläuterung des Bessel-Filters, ein Beispiel für den Entwurf eines Bessel-Algorithmus und ein Beispiel für die Berechnung des endgültigen Rauchwertes. Die Konstanten des Bessel-Algorithmus sind lediglich von der Beschaffenheit des Trübungsmessers und der Abtastfrequenz des Datenerfassungssystems abhängig. Es wird empfohlen, dass die endgültigen Bessel-Filter-Konstanten für verschiedene Abtastfrequenzen vom Hersteller des Trübungsmessgerätes angegeben werden und der Benutzer diese Daten zur Erstellung des Bessel-Algorithmus und zur Berechnung der Rauchwerte verwendet.

2.1. Allgemeine Anmerkungen zum Bessel-Filter

Infolge von Störeinflüssen im Hochfrequenzbereich weist die Kurve des unverarbeiteten Trübungssignals in der Regel eine starke Streuung auf. Um solche Hochfrequenz-Störungen zu vermeiden, wird beim ELR-Test ein Bessel-Filter benötigt. Dabei handelt es sich um ein rekursives Tiefpassfilter zweiter Ordnung, das einen schnellen Signalanstieg ohne Überschwingen gewährleistet.

Ein zugrunde gelegter Echtzeit-Abgasstrahl im Auspuffrohr erscheint in der Trübungskurve mit zeitlicher Verzögerung und wird von jedem Trübungsmessgerät unterschiedlich gemessen. Diese Verzögerung und der Verlauf der gemessenen Trübungskurve sind von der Geometrie der Messkammer des Trübungsmessers sowie von der Beschaffenheit der Abgasentnahmeleitung abhängig, aber auch von der Zeit, die die Elektronik des Trübungsmessers zur Verarbeitung des Signals benötigt. Die Werte, in denen sich diese beiden Effekte ausdrücken, werden als physikalische und elektrische Ansprechzeit bezeichnet; diese stellen für jeden Trübungsmesser-Typ ein individuelles Filter dar.

Ziel des Bessel-Filters ist es nun, einen einheitlichen Gesamtfilterkennwert für das gesamte Trübungsmesser-System zu erreichen, der sich aus folgenden Werten zusammensetzt:

• physikalische Ansprechzeit des Trübungsmessers (t_p),
• elektrische Ansprechzeit des Trübungsmessers (t_e),
• Filteransprechzeit des angewandten Bessel-Filters (t_F).

Die Gesamtansprechzeit des Systems t_Averwird wie folgt berechnet

und muss für alle Trübungsmesser-Typen gleich sein, wenn sich ein und derselbe Rauchwert ergeben soll. Daher wird ein Bessel-Filter benötigt, der so beschaffen ist, dass anhand der Filteransprechzeit (t_F) sowie der physikalischen (t_p) und der elektrischen Ansprechzeit (t_e) des jeweiligen Trübungsmessers die geforderte Gesamtansprechzeit (t_Aver) ermittelt werden kann. Da die Werte t_p und t_e für jeden Trübungsmesser bereits vorgegeben sind und t_Aver in der vorliegenden Richtlinie laut Definition 1,0 s beträgt, lässt sich t_F wie folgt berechnen:

Die Filteransprechzeit tF ist definitionsgemäß die Anstiegszeit eines gefilterten Ausgangssignals zwischen den Werten 10 % und 90 % des Sprungeingangssignals. Daher muss die Grenzfrequenz des Bessel-Filters so iteriert werden, dass sich die Ansprechzeit des Bessel-Filters der geforderten Anstiegszeit anpasst.

Abbildung a
Kurven eines Sprungeingangssignals und des gefilterten Ausgangssignals

In Abbildung a sind die Kurven eines Sprungeingangssignals und des Bessel-gefilterten Ausgangssignals sowie die Ansprechzeit des Bessel-Filters (t_F) dargestellt.

Der Aufbau des endgültigen Bessel-Filteralgorithmus ist ein mehrstufiger Prozess, der mehrere Iterationszyklen erfordert. Nachfolgend ist ein Diagramm des Iterationsverfahrens dargestellt.

2.2. Berechnung des Bessel-Algorithmus

Bei diesem Beispiel wird ein Bessel-Algorithmus in mehreren Schritten entsprechend dem obigen Iterationsverfahren entworfen, das auf Anhang III Anlage 1 Abschnitt 6.1 beruht.

Die Kennwerte des Trübungsmessers und des Datenerfassungssystems seien:

• physikalische Ansprechzeit t_p: 0,15 s
• elektrische Ansprechzeit t_e: 0,05 s
• Gesamtansprechzeit t_Aver: 1,00 s (gemäß Definition in dieser Richtlinie)
• Abtastfrequenz: 150 Hz

1. Schritt Geforderte Ansprechzeit des Bessel-Filters t_F:

2. Schritt Ermittlung der Grenzfrequenz und Berechnung der Bessel-Konstanten E, K für die erste Iteration:

Daraus ergibt sich der Bessel-Algorithmus:

Y_i = Y_{i 1} + 7,07948 E - 5 × (S_i + 2 × S_{i 1}+ S_{i 2} - 4 × Y_{i 2}) + 0,970783 × (Y_{i 1}- Y_{i 2})

wobei Si für den Wert des Sprungeingangssignals (entweder "0" oder " 1") und Y_i für die gefilterten Werte des Ausgangssignals steht.

3. Schritt Anwendung des Bessel-Filters auf das Sprungeingangssignal:

Die Ansprechzeit des Bessel-Filters t_F wird definiert als die Anstiegszeit des gefilterten Ausgangssignals zwischen den Werten 10 % und 90 % eines Sprungeingangssignals. Zur Bestimmung der Zeiten der Werte 10 % (t₁₀) und 90 % (t₉₀) des Ausgangssignals muss auf den Sprungeingang ein Bessel-Filter unter Verwendung der obigen Werte für f_c, E und K angewandt werden.

Die Indexziffern, die Zeit und die Werte eines Sprungeingangssignals und die sich daraus ergebenden Werte des gefilterten Ausgangssignals für die erste und die zweite Iteration sind aus Tabelle B ersichtlich. Die an t₁₀ und t₉₀ angrenzenden Punkte sind durch Fettschrift hervorgehoben.

In Tabelle B, erste Iteration, tritt der 10 %-Wert zwischen den Indexziffern 30 und 31 und der 90 %-Wert zwischen den Indexziffern 191 und 192 auf. Zur Berechnung von t_F,iterwerden die genauen Werte von t10 und t90 durch lineare Interpolation zwischen den angrenzenden Messpunkten wie folgt bestimmt:

t₁₀= t_lower+ Δ t × (0,1 - out_lower) / (out_upper- out_lower)

t₉₀= t_lower + Δ t × (0,9 - out_lower) / (out_upper- out_lower)

Dabei sind out_upperbzw. out_lowerdie an das Bessel-gefilterte Ausgangssignal angrenzenden Punkte, und t_lowerist die in Tabelle B angegebene Zeit für den angrenzenden Punkt.

t₁₀= 0,200000 + 0,006667 × (0,1 - 0,099208) / (0,104794 - 0,099208) = 0,200945 s

t₉₀= 0,273333 + 0,006667 × (0,9 - 0,899147) / (0,901168 - 0,899147) = 1,276147 s

4. Schritt Filteransprechzeit des ersten Iterationszyklus:

t_F,iter= 1,276147 - 0,200945 = 1,075202 s

5. Schritt Differenz zwischen geforderter und erzielter Filteransprechzeit beim ersten Iterationszyklus:

Δ = (1,075202-0,987421)/0,987421 = 0,081641

6. Schritt Überprüfung des Iterationskriteriums:

Gefordert ist |Δ| < 0,01. Da 0,081641 > 0,01, ist das Iterationskriterium nicht erfüllt, und es muss ein weiterer Iterationszyklus eingeleitet werden. Für diesen Iterationszyklus wird anhand von f_c und Δ eine neue Grenzfrequenz wie folgt berechnet:

f_c,new= 0,318152 × (1 + 0,081641) = 0,344126 Hz

Diese neue Grenzfrequenz wird im zweiten Iterationszyklus verwendet, der mit dem 2. Schritt beginnt. Die Iteration ist zu wiederholen, bis die Iterationskriterien erfüllt sind. Die Ergebnisse der ersten und zweiten Iteration sind in Tabelle a zusammengefasst.

weiter .