78884 Obraz5 (3)

177

Należy zaznaczyć, że jedynymi metodami dopuszczonymi obecnie do stosowania w homologacyjnych badaniach pojazdów, zgodnie z Regulaminem ECE R83, ECE R49 oraz projektem normy ISO 8178, są metody bezpośrednie (grawimetryczne). Badania takie wykonywane są w USA zgodnie z metodyką pomiarów pełnoprzepływowych, w których cała próbka spalin rozcieńczonych w tunelu mieszającym jest przepuszczana przez układ pomiarowy (filtr). W Europie stosowana jest natomiast metodyka badań częściowo przepływowych, także z rozcieńczaniem spalin w tunelu mieszającym; mogą przy tym być zastosowane dwa warianty:

-    całe spaliny są rozcieńczane powietrzem, a następnie część tej mieszaniny jest przepuszczana przez układ pomiarowy (próbkowanie częściowe);

-    tylko część spalin jest rozcieńczana powietrzem, a tak powstała mieszanina w całości jest kierowana do układu pomiarowego (próbkowanie całkowite);

Aparatura stosowana w badaniach częściowo przepływowych jest prostsza, a koszty badań są mniejsze. Istotnym jej elementem pozostaje jednak tzw. tunel rozcieńczający (ang.: Dilutałion Tunel), który musi zapewnić zgodny z normami homologacyjnymi przebieg procesu rozrzedzania spalin (m.in.: powietrze odfiltrowane w temperaturze 2(H30°C, przepływ mocno turbulentny Re¹ > 4000, ustalony współczynnik składu mieszaniny (q = powietrze/spaliny), stabilizacja temperatury i zabezpieczenie przed wykraplaniem wody [33]). Wymaga to zarówno układów precyzyjnego pomiaru natężenia przepływu spalin i powietrza, jak i odpowiednich elektronicznych układów sterujących procesem poboru i przygotowania próbki pomiarowej.

Pośrednie metody badań emisji cząstek stałych, choć tańsze i łatwiejsze w zastosowaniu, nie są dopuszczone przez przepisy homologacyjne. Wykorzystywane są natomiast często w badaniach porównawczych i rozwojowych, w których pracochłonność i koszty odgrywają szczególną rolę. Największe znaczenie praktyczne uzyskały tutaj metody optyczne, w tym głównie metoda NDIR, ze względu na jej względną prostotę.

Podstawą metod optycznych jest ocena przejrzystości optycznej ośrodka dokonywana przez pomiar natężenia wiązki światła przechodzącego przez komorę pomiarową wypełnioną spalinami (rys. 11.3).

Źródło światła generuje wiązkę o natężeniu Io, którego miarą jest natężenie prądu w obwodzie fotoogniwa po przejściu światła przez komorę pomiarową wypełnioną gazem przyjmowanym jako optycznie czysty. Jeżeli komora jest wypełniona otaczającym powietrzem, to pomiar taki określa poziom odniesienia. Jeżeli komora zostanie wypełniona spalinami, cząstki w nich zawarte spowodują zmniejszenie przejrzystości optycznej w wyniku absorpcji promieniowania przez ciała doskonale czarne (np. sadzę), a także w wyniku jego rozpraszania przez cząsteczki różnych związków chemicznych (np. C_nH_m, CO, CO2), parę wodną i zanieczyszczenia. Fotodetektor zarejestruje wówczas sygnał o natężeniu I, mniejszym od I₀.

1

Re - liczba Reynoldsa.