De leerlingen besloten CO-metingen te verrichten bij auto’s, omdat milieuvervuiling een zeer belangrijk onderwerp is. Bovendien zijn ze allebei bezeten van auto’s en alles wat ermee te maken heeft. In dit onderzoek hebben ze bij 80 km/h, 100 km/h en 120 km/h de CO-uitstoot gemeten om te bepalen in hoeverre een hogere snelheid schadelijker is voor het milieu. Ook het effect van een katalysator op de CO-uitstoot is bepaald. Een katalysator neutraliseert drie van de schadelijkst bestanddelen in de uitlaatgassen: koolmonoxiden, koolwaterstoffen en stikstofoxiden. Deze stoffen worden omgezet in kooldioxiden, waterdamp en stikstof. De omzetting is echter niet volledig. Het verschil tussen een geregelde en een ongeregelde katalysator is dat een ongeregelde katalysator geen Lambda-sonde heeft. De Lambda sonde meet de brandstof/lucht-verhouding en stuurt elektrische signalen naar de elektronische unit van het systeem. De verhouding kan dan bijgestuurd worden tot de optimale verhouding bereikt is, waarbij schone verbranding plaatsvindt. Dit is bij een brandstof/lucht-verhouding van 14.7 : 1. De verwachting is dus dat een auto met een geregelde katalysator een lagere CO-uitstoot geeft dan één met ongeregelde katalysator. Een auto zonder katalysator zal de hoogste uitstoot geven.
De gebruikte CO-meter is gebaseerd op temperatuursveranderingen. De gassen hebben een verschillende soortelijke warmte. Dit beïnvloedt de weerstand in de meter, bij afkoeling neemt de weerstand namelijk ook af. Bij onvolledige verbranding (dus hoge CO-gehalte) is er een grotere waterstofontwikkeling, hierdoor koelt de weerstand sterk af. Bij volledige verbranding (lage CO-gehalte) is er meer ontwikkeling van kooldioxide en waterdamp, waardoor de weerstand minder afgekoeld wordt. Door de weerstandsverandering ontstaat een stroomsterkteverandering, die voor een bepaalde uitslag op de CO-meter zorgt. Om de vervuiling precies te kunnen meten zuigt de meter ook schone lucht aan, die met de vervuilde lucht vergeleken wordt.
De leerlingen hebben metingen gedaan aan de volgende auto’s:
- Audi 100, 2.2 liter, geen katalysator;
- Nissan Bluebird, 2.0 liter, met ongeregelde katalysator;
- Mitsubishi Spacewagon, 2.0 liter, met geregelde katalysator.
Voordat de CO-metingen uitgevoerd werden, zijn de snelheidsmeters geijkt. Dit is gebeurt met een stopwatch en de hectometerpaaltjes langs de snelweg. Met een constante snelheid, 100 km/h op de snelheidsmeter, is de tijd gemeten dat de auto over 10 paaltjes (1 km) doet. Hieruit kan de echte snelheid berekend worden. Tijdens de CO-metingen zijn de snelheidsmeters gecorrigeerd met de gevonden afwijkingen. Hierbij is vanuit gegaan dat de relatieve afwijking gelijk blijft.
M.b.v. een bereidwillige chauffeur is de meting gestart. De snelheden zijn gerealiseerd in de vierde en de vijfde versnelling. Eén van de leerlingen las de CO-meter af, terwijl de andere het motortoerental noteerde. Aan de vuile luchtinlaat van de meter zat een slang die met een klem aan de uitlaat bevestigd was.
De CO-uitstoot blijkt meer dan evenredig met de snelheid toe te nemen. Bij alle drie auto’s levert een snelheid van 80 km/h in de vijfde versnelling de laagste uitstoot. Zoals verwacht is de volgorde van laag naar hoog uitstoot: geregelde katalysator (Mitsubishi), ongeregelde katalysator (Nissan), geen katalysator (Audi). Echter, wanneer de auto’s vol optrekken is er weinig verschil. Mitsubishi geeft een uitstoot van 4.1 volumeprocent CO, Nissan 4.5% en Audi 4.7%. Bij een stationair toerental van 800/900 tpm zijn de verschillen ook redelijk klein: Mitsubishi 0.5%, Nissan 0.75% en Audi 1.0%.
