DE2720523A1

DE2720523A1 - Durchflussregler fuer eine fluessigkeit in einem fluessigkeitskanal

Info

Publication number: DE2720523A1
Application number: DE19772720523
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Maruoka
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1976-05-08
Filing date: 1977-05-06
Publication date: 1977-11-24
Also published as: GB1571201A; DE2720523C2; US4203398A; CA1109545A

Description

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NISSAN MOTOR COMPANY No. 2y Takara-machi, Kanagawa-ku,
Yokohama City, JAPAN

A.GRÜNECKER

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H. KINKELDEY

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P. H. JAKOB

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8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

6. Mai 1977 P11 559-50/ku

Durchflußregler für eine Flüssigkeit in einem Flüssigkeitskanal

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Vorrichtung zum Regeln des Strömungsvolumens pro Zeiteinheit einer Flüssigkeit.

Die Förderung von Flüssigkeit geschieht im allgemeinen entweder durch Unterdrucksetzen oder durch Saugkraft. Die Grunddurchflußmenge einer zu fördernden Flüssigkeit wird durch Einstel len des Förderdruckes und/oder durch Verwendung einer Dosiervorrichtung, etwa einer Dosierdüse festgelegt·

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TELCPON (OSO) 99 98 69

TELEX OB-9O3SO

TELEKOPIERER

Wenn eine sehr genaue Regulierung der Durchflußmenge rund um den Grunddurchfluß angestrebt wird, wird ein mechanischer Strömungsregler, etwa ein Ventil oder ein Injektor, verwendet, der elektrisch hydraulisch oder pneumatisch betrieben wird. Ein derartiger Durchflußregler ist in seiner Empfindlichkeit durch die Einbeziehung eines bewegten Mechanismus begrenzt. Palis der Durchflußregler von dem Typ mit einer Ein-Aus-Funktion iet, etwa ein Solenoidventil, verursacht diese Vorrichtung im Betrieb leicht eine Pulsation der Flüssigkeitsströmung und dies ist ein Faktor, der die Genauigkeit der Regulierung beeinträchtigt. In der Praxis bietet daher die Strömungsregelung eine technische Schwierigkeit, wenn es notwendig iet, die Regelung mit sehr hoher Genauigkeit durchzuführen.

Das Kraftstoffzufuhrsystem in Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge ist ein typisches Beispiel für Plüssigkeitsfördersysterne, die eine höchst genaue Regelung der Durchflußmenge erfordern. In einem solchen Kraftstoffzufuhr3ystem wird der flüssige Kraftstoff mit Hilfe eines Vergasers oder eines Kraftstoffinjektors dosiert, um ein brennbares Kraftstoff-Luftgemisch mit einem gewünschten Luft-Kraftstoffverhältnis herzustellen. In den letzten Jahren ist ein starkes, wachsendes Bedürfnis für ein Verfahren zum Regeln des Luft-Kraftstoffverhältnisses mit hoher Genauigkeit in dem Bereich von Kraftfahrzeugmotoren entstanden, weil ein solches Verfahren fast eine Vorbedingung für den Erfolg der kürzlich entwickelten Methoden zum Reduzieren der Emission von Umweltverschmutzungsstoffen und/oder zum Verbessern der Kraftstoffausnützung darstellt. Prinzipiell kann dieses Bedürfnis durch ein elektronisches Regelsystem für das Luft-Kraftstoffverhältnis befriedigt werden, das eine automatische Regelung der Kraftstoffzufuhr, basierend auf der Konzentration einer spezifischen Komponente des Abgases, durchführt. Dieses Regelsystem für das Luft-Kraftstoffverhältnis weist als Regulierelement für die Kraftstoffzufuhrrate ein elektromagnetisches Ventil auf, das die oben erwähnten Mangel hat, so daß die Leistung dieses Regelsystems in der praktischen Anwendung nicht

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voll befriedigt. Gegenwärtig gibt es jedoch keinen anderen Typ eines Durchflußreglers, der ein überlegener Ersatz für das elektromagnetische Ventil in dem Regelsystem für das luft-Kraftstoffverhältnis sein könnte.

Ein Ziel der Erfindung ist es, eine neuartige Vorrichtung zum Regeln des Flüssigkeitsdurchsatzes zu schaffen, die elektrisch, betrieben wird und keine mechanisch bewegten Teile enthält·

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Durchflußregler für Flüssigkeiten vorzusehen, der eine hohe Ansprechempfindlichkeit auf ein elektrisches Steuersignal und eine große Zuverlässigkeit im praktischen Betrieb hat.

Weiter will die Erfindung einen Durchflußregler für Flüssigkeiten schaffen, der in einer Flüssigkeitsströmung ein elektrisches Feld erzeugt und die Durchflußmenge pro Zeiteinheit entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich steuern kann·

Ferner bezweckt die Erfindung, ein verbessertes Regelsystem für das Luft-Xraftstoffverhältnis für einen Verbrennungsmotor dadurch zu schaffen, daß ein erfindungsgemäßer Durchflußregler als Regelelement für die Kraftstoffzufuhrmenge in dem Regelsystem verwendet wird.

Um dies zu erreichen, sieht die Erfindung eine Vorrichtung zum Regeln der Durchflußmenge pro Zeiteinheit einer Flüssigkeit in einem Flüssigkeitskanal vor, die folgende Teile aufweist:

a) Eine erste Elektrode, die in dem Flüssigkeitskanal fest angebracht ist,

b) eine zweite Elektrode, die in dem Flüssigkeitskanal an einer in Strömungsrichtung der Flüssigkeit von der ersten Elektrode beabstandeten Stelle angebracht ist, und

c) eine elektrische Schaltung, die mit der ersten und aer zweiten Elektrode verbunden ist, um in der Flüssigkeit zwisohen den Elektroden ein elektrisches Feld zu erzeugen und dadurch

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* ? 7 ? O S 2 3

der Flüssigkeit einen Vortrieb in Richtung auf die eine der beiden Elektroden zu erteilen.

Diese Schaltung enthält einen Regelkreis, um die Höhe und/oder die Polarität einer an die Elektroden angelegten hohen Gleichspannung zu verändern.

Die Durchflußregelvorrichtung kann fakultativ eine Trennwand haben, die zwisehen den beiden Elektroden gegen die Flüssigkeit 3strömung angebracht ist und in der eine strömungsdroaselnde öffnung vorgesehen ist.

Die beiden Elektroden können verschieden geformt sein, solange sie kein merkliches Hindernis für die Flüssigkeitsströmung darstallen. Beispielsweise können die Elektroden jeweils die Form einer perforierten Platte, eines Netzes, einer porösen M9-tallmaoae von offenzelliger Struktur, einer Nadel oder eines Messerblattes haben. Eine der beiden Elektroden kann so gestaltet sein, daß sie auch noch als die vorerwähnte Trennwand zum Formen der Drosselöffnung dient.

Diese Durchflußregel vorrichtung arbeitet nach folgendem Prinzip*· Wenn eine hohe Gleichspannung in der Größenordnung von z.B. einigen Kilovolt bis zu einigen 10-Kilovolt zwischen zwei In einer Flüssigkeit angeordneten Elektroden angelegt wird, wird in der Flüssigkeit zwischen den beiden Elektroden ein elektrisches Feld erzeugt. Das elektrische Feld zwingt den Flüssigkeitapartikeln eine ladung auf, so daß der Flüssigkeit eine Vortriebskraft erteilt wird. Demzufolge wird eine Flüssigkeitsströmung von der einen zur anderen Elektrode hervorgerufen. Diese Erscheinung ist unter der Bezeichnung "Pumpphänomen" bekannt und in Büchern über die statische Elektrizität beschrieben. Die Richtung der auf solche Weise hervorgerufenen Flüssigkeitsatrömung bezüglich der Polarität der an die Elektroden angelegten Spannung hängt von der Art der Flüssigkeit ab. So fließt beispielsweise Alkohol zu der positiven Elektrode. Die Höhe der Vortriebskraft, d.i. die Geschwindigkeit der von dem elektri-

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sehen Paid erzeugten Flüssigkeit33trömung, wird mit der Zunahme der angelegten Spannung größer. Y/enn die beiden Elektroden in einer Flüssigkeitsströmung einen Abstand in Richtung der Flüssigkeit Bströmung voneinander haben, bewirkt das Pumpphänomen eine Änderung der Strömungsgeschwindigkeit. Das Ausmaß dieser Änderung kann durch Verändern der Stärke und/oder der Polarität des elektrischen Feldes in der Flüssigkeitsströmung geateuert werden.

Um das Auftreten des Pumpphänomens zu unterstützen, kann die Regelvorrichtung für den Durchfluß ergänzt werden mit einer Koronaentladungaschaltung, deren Elektroden in einer Flüssigkeitsströmung an einem Abschnitt stromaufwärts von den erstgenannten Elektroden angeordnet sind, um das elektrische Feld zu erzeugen.

Ein bevorzugter Erfindungsgedanke liegt in einer Vorrichtung, die zwei Elektroden aufweist, die in einem Flüssigkeitskanal in einem kleinen Abstand voneinander in Richtung der Flüssigkeitsströmung in dem Kanal angeordnet sind, sowie eine elektrische Schaltung, um zwischen den Elektroden ein elektrisches Feld zu erzeugen, aber keine mechanisch bewegten Teile. Die Schaltung umfaßt einen Regler zum Verändern der Stärke des elektrischen Feldes und/oder zum Umkehren der Polarität. Eine strömungsdrossel^ e Öffnung kann zwischen den Elektroden angeordnet sein. Die Flüssigkeit in dem elektrischen Feld ist bestrebt, zu einer der Elektroden zu wandern, so daß die Durchflußmenge der Flüssigkeit pro Zeiteinheit in dem Kanal sehr genau und mit guter Ansprechempfindlichkeit auf ein äußeres Steuersignal veränderbar ist.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig.1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Durchflußreglers für eine Flüssigkeitsströmung in einem Rohr;

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Pig.2, 3a, 3b und 4 jeweils vier verschiedene Modifikationen des Durchflußreglers der Pig.1;

Fig.5 die Anwendung eines erfindungsgemäßen Durchflußreglers auf ein Regelsystem für das Iuft-Kraftstoffverhältnis eines Kraftstoff-Luftgemisches in einem Verbrennungsmotor}

Fig.6 eine scheniatische Schnittansicht eines Durchflußreglers, der in seinen Grundbestandteilen dem Regler der Fig.2 ähnlich ist, aber zusätzlich als Hilfskomponente einen Koronaentladungskreis enthält;

Fig.7 und 8 perspektivische Ansichten zweier unterschiedlich gestalteter Elektrodenpaare für den Koronaentladungskreis der Fig.6;

Fig.9 eine im wesentlichen der Fig.6 ähnliche Vorrichtung, die jedoch die Zufügung eines Koronaentladungskreises zu der Regelvorrichtung der Fig.4 veranschaulicht;

Fig.10-12 und 14 vier weitere Modifikationen der erfindungsgemäßen Durchflußregelvorrichtung der Fig.1;

Fig.13 eine erläuternde fragmentarische Darstellung einer strömungsdrosselnden öffnung in der Regelvorrichtung der Fig.12}

Fig.15 ein typisches Diagramm, das die Leistungsfähigkeit eines erfindungsgemäßen Durchflußreglers veranschaulicht}

Fig.16 und 18 zwei verschiedene Modifikationen der Regelvorrichtung der Fig.3;

Fig.17 eine Schnittansicht nach der linie 17-17 der Fig.16}

Fig.19 und 20 typische Diagramme, die die Arbeitscharakteristik eines erfindungsgemäßen Durchflußreglers veranschaulichen;

Fig.21 eine Testvorrichtung zum Prüfen der Anaprechempfindlichkeit und Betriebsstabilität einer erfindungsgemäßen Durchflußregelvorrichtung;

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Pig.22 ein Diagramm, das ein Beispiel für experimentelle Resultate zeigt, die man mit Hilfe der Testvorrichtung der Pig.21 erhält.

In Pig.1 stellt ein Rohr 10 ein Mittel dar, um einen Kanal für den Transport einer Flüssigkeit vorzusehen. Die Flüssigkeitsströmung in dem Rohr 10 ist der Einfachheit halber nicht dargestellt, aber die Strömungsrichtung ist durch einen !Pfeil S angedeutet. Eine strömungsdrosselnde öffnung oder Düse 20 iet in dem Rohr 10 oder dem Flüssigkeitskanal ausgebildet. Weiter sind in dam Rohr 10 zwei Elektroden 30 und 40 derart angeordnet und am Rohr befestigt, daß die Düse 20 zwischen ihnen liegt. In dem Beispiel der Fig.1 hat jede Elektrode 30 und 40 die Form einer Platte, die senkrecht zur Richtung S der Flüssigkeitsströmung angeordnet ist und eine Vielzahl von Öffnungen 30a (oder 40a) hat. "Wenn das Rohr 10 aus einem elektrisch leitenden Material ist, sind zwischen dem Rohr 10 und den Elektroden 30, 40 Isolatoren 50 angebracht. Außerhalb des Rohres 10 sind Leitungen für die Elektroden 30, 40 über einen Regler 70 mit einer Gleichstromquelle 60 für hohe Spannung verbunden. Die Ausgangsspannung der Gleichstromquelle 60 liegt auf 1.- 100 kY. Der Regler 70 kann sowohl die Höhe als auch die Polarität der an die Elektroden 30, 40 angelegten Spannung verändern.

Die Durchflußmenge der Flüssigkeit in dem Rohr 10 kann grundsätzlich durch den wirksamen Querschnitt der Düse 20 bestimmt werden. Die Durchflußmenge bleibt konstant, während die Elektroden 30, 40 von der Stromquelle 60 abgehängt werden, es sei denn, es kommt zu einer Änderung im Druck oder in der linearen Geschwindigkeit der Flüssigkeitsströmung«

Der Bequemlichkeit halber wird die Elektrode 30, die eich stromaufwärts von der Düse 20 befindet, als erste Elektrode und die andere Elektrode 40, die stromabwärts liegt, als zweite Elektrode bezeichnet. Wenn die erste Elektrode 30 mit der nega-

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tiven Klemme der Stromquelle 60 verbunden ist und die zweite Elektrode 40 mit der positiven Klemme, um ein elektrisches Feld zwischen den beiden Elektroden 30 und 40 zu erzeugen, wird unter der Annahme, daß die Flüssigkeit beispielsweise Alkohol ist, die Flüssigkeit in dem elektrischen Feld durch die oben beschriebene Vortriebskraft oder das sogenannte Pumpphänomen veranlaßt, zu der zweiten oder positiven Elektrode 40 zu wandern. Da die Wanderungsrichtung mit der Richtung S der Flüssigkeitsströmung übereinstimmt, führt da3 Pumpphänomen zu einer Zunahme der Lineargeschwindigkeit der Flüssigkeitsströmung an der Düse 20. Naturgemäß tritt eine Zunahme der Durchflußmenge der Flüssigkeit im Rohr 10 ein·

Wenn die Verbindung der beiden Elektroden 30 und 40 mit der negativen bzw. positiven Klemme der Stromquelle 60 umgekehrt wird, ist die Flüssigkeit in einem resultierenden elektrischen Feld bestrebt, zur ersten Elektrode 30 zu wandern. Dementsprechend wird die Strömung in Richtung S verlangsamt und der Durchsatz nimmt ab. Die Stärke der Zunahme oder Abnahme der Durchflußmenge kann durch eine Regulierung der an die beiden Elektroden 30 und 40 angelegten Spannung gesteuert werden. Wenn die Flüssigkeit von solcher Art ist, daß sie in einem elektrischen Feld zur negativen Elektrode wandert, wird die oben beschriebene Beziehung zwischen der Beschleunigung oder Verlangsamung der Strömung und der Polarität der Elektroden 30, 40 natürlich umgekehrt.

Es versteht sich, daß die Konstruktion oder Funktion des in Fig.1 gezeigten Reglers 70 lediglich symbolisch ist, und daß in der Praxis der Regler 70 eine elektronische Schaltung sein kann, die in der Lage ist, die Polarität des an die Elektroden 30, 40 angelegten Potentials automatisch zu wählen und die Spannung in Abhängigkeit von einem von außen zugeführten elektrischen Steuersignal zu regulieren. Im Hinblick auf den Stand der Technik erübrigt es sich, Einzelheiten des Reglers 70 darzulegen.

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Ala Alternative für eine direkte Regelung der an die Elektroden 30, 40 angelegten Spannung kann die Stärke dea elektrischen Peldea durch eine Impulsmodulationetechnik gesteuert werden· Bei dieser Technik wird an die Elektroden eine hohe Gleichspannung in der Form einer Irapul3serie angelegt. Lie Amplitude der Impulse wird konstant gehalten, aber das Tastverhältnis wird verändert, 30 daß 3ich die mittlere oder effektive Spannung an don Elektroden 30 und 40 verändert.

Die Veränderung der Durchflußmenge mit Hilfe der Vorrichtung der Fig.1 hängt von der Stärke des in dem Rohr 10 erzeugten elektrischen Feldes ab, so daß die beiden Elektroden 30, 40 vorzugsweise in einem kleinen Abstand voneinander angeordnet werdan. Die Elektroden 30, 40 müssen nicht unbedingt die in Pig.1 gezeigte Fora haben, sie können vielmehr unterschiedlich gestaltet sein, solange sie kein merkliches Hindernis für die Flüssigkeitsströmung bilden. So ist beispielsweise ein Netz (nicht gezeigt) funktionell ein genaues Äquivalent für die perforierte Platte als einzelne Elektrode 30 oder 40 in Fig.1.

Pig.2 zeigt eine Durchflußregelvorrichtung, die nahezu gleich der Vorrichtung der Fig.1 ist. Als einziger Unterschied hat die Vorrichtung der Fig.2 zwei nadeiförmige Elektroden 31 und 41 anstelle der Lochplattenelektroden 30, 40 in Fig.1. Diese nadeiförmigen Elektroden 31, 41 sind mit ihrer Spitze einander zugekehrt und damit zur Düse 20 hin gerichtet und sind mit der öffnung 20 axial gefluchtet. Die nadeiförmigen Elektroden 31_t 41 sind günstig, weil sie den geringsten Widerstand für die Flüssigkeitsströmung bieten und der Wanderung der Flüssigkeit noch einen zusätzlichen Impuls erteilen. Es ist auch statthaft, die Lochplattenelektrode 30 oder 40 (oder eine Netzelektrode) mit einer nadeiförmigen Elektrode 31 oder 41 zu kombinieren, wie dies in Fig.3a gezeigt ist.

Die strömungsdrosselnde öffnung 20, die, wie oben beschrieben, eine Dosierfunktion hat, ist günstig zur Verbesserung des oben

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3htbarer Beerwähnten Pumpeffektes, aber aie ist kein unverzichtbarer standteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung. EineGrunddurchflußmenge der Flüssigkeit kann dadurch festgelegt werden, daß eine Dosieröffnung unabhängig und an einer entfernten Stelle von den Elektroden der Vorrichtung angebracht sein kann. Jede der in den Fig.1 - 3a gezeigten Vorriohtungen dient als Durchflußregler auch dann, wenn die Düse 20 weggelaesen ist. Dagegen ist es auch möglich, al3 eine der beiden Elektroden ein Element 3OA (in Fig.3b gezeigt) zu verwenden, in dem eine öffnung 20 vorgesehen ist. Selbstverständlich muß in diesem Fall das Element 30A aus einem leitenden Material sein. Als eine weitere Alternative können die zwei Elektroden, die mit 30 und 40 gekennzeichnet sind, beide auf einer Seite der öffnung 20 angebracht sein, entweder stromaufwärts oder stromabwärts von die-βer öffnung.

In Fig.4 ist in dem Rohr 10 eine Trennwand 22 aus einem isolierenden Material angebracht, die in ihrer Mitte eine konisch sulaufende öffnung 21 hat. Die Trennwand ist an ihrem Umfang eng an die Innenwand des Rohres 10 angeschmiegt. Die öffnung 21 hat die Form eines Kegelstumpfes. Die Trennwand 22 iet senkrecht zur Flüssigkeitsströmung im Rohr 10 derart orientiert, daß die Flüssigkeit durch die konische Öffnung 21 von der Basis des Kegels zur abgestumpften Kegelspitze hin fließt. Eine erste Elektrodenplatte 32 mit einer zentralen öffnung 32a ist an der stromaufwärtigen Seite der isolierenden Trennwand 22 angebracht und eine zweite Elektrodenplatte 42 mit einer zentralen öffnung 42a ist auf der anderen Seite der Trennwand 22 angeordnet. In Flg.4 wird angenommen, daß das Rohr 10 aus einem isolierenden Material' 1st, so daß die Elektroden 32, 42 in direktem Kontakt mit dem Rohr 10 sind ohne Zwischenfügung der Isolatoren 50 der Fig.1. Die öffnungen 32a und 42a haben einen ausreichenden Querschnitt, so daß die öffnung 21 auch nicht teilweise von den Elektrodenplatten 32, 42 abgedeckt wird. Wie in der Durchflußregelvorrichtung der Fig.1 sind die Elektroden 32, 42 über den Regler 70 an die Gleichstromquelle 60 angeschlossen.

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Der so konstruierte Durchflußregler arbeitet nach dem gleichen Prinzip und in gleicher Weise wie die Vorrichtung der Pig.1. Die öffnung 21 kann so dimensioniert sein, daß sie ebenfalls als eine Dosieröffnung wirkt. Die Konstruktion der Pig.4 ist für die Herstellung und den Zusammenbau günstig und erlaubt, daß die Elektroden 32 und 42 nur einen sehr geringen Abstand voneinander haben. Die Anwesenheit dieser Elektrodenplatten 52 und 42 in dem Rohr 10 verursacht keinen eigenen Widerstand für die Flüssigkeitsströmung. Außerdem begünstigt eine kegelstumpf förmige öffnung 21 die Wanderung der Flüssigkeit, inabesondere die Wanderung zur zweiten Elektrode 42, wenn zwischen den Elektrodenplatten 32 und 42, d.h. in der öffnung 21 ein elektrisches Feld erzeugt wird.

Die Vortriebawirkung eines elektrischen Feldes auf die in dem Rohr 10 strömende Flüssigkeit ist für verschiedene Flüssigkeitstypen unterschiedlich. So ist beispielsweise das Pumpphänomen für Alkohol leicht realisierbar, dagegen nur schwer für einige Flüssigkeiten, die allgemein eine sehr geringe elektrische Leitfähigkeit haben, wie beispielsweise Hexan. Die Schwierigkeit, bei Flüssigkeiten mit großer Dielektrizitätskonstanten das Pumpphänomen zu realisieren, d.h. die Durchflußmenge pro Zeiteinheit nach der Lehre der Erfindung zu steuern, kann durch die Verwendung der in Fig.4 gezeigten Elektrodenanordnung merklich behoben werden.

Wie vorstehend beschrieben, ist es nicht erforderlich, daß die konische Öffnung 21 der Trennwand 22 als Dosierdüse dient. Wenn keine Dosieröffnung zwischen die Elektrodenplatten 32 und 42 eingefügt werden muß, können die Dicke der Trennwand 22 und die Abmessungen der konischen öffnung 21 ausschließlich mit Rücksicht auf die Pumpeffizienz bestimmt werden.

Eine erfindungsgemäße Durchflußregelvorrichtung ist nützlich als ein Steuerelement für die Kraftstoffzufuhr in dem vorerwähnten Regelsystem für das Luft-Kraft st off verhältnis in Ver-

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brennungsmotoren, wie in Pig.5 an einem Beispiel gezeigt.

Gemäß Pig. 5 ist ein Verbrennungsmotor 100 für ein Kraftfahrzeug mit einem Vergaaer 102 ausgerüstet und ein katalytischer Konverter 106 nimmt einen Teil eines Auspuffrohres 104 ein, um schädliche Bestandteile aus dem Abgas zu entfernen. In dem Vergaser 102 verbindet ein Kraftstoff kanal 108 eine Schwimmerkammer 110 mit einer Hauptdüse 112, die an ihrem Venturi-Teil 116 in einen Einsaugkanal 114 mündet. Bei 118 ist eine Drpsselklappe angebracht. Der Kraftstoffkanal 108 ist mit einem Hauptbelüftungskanal 120 versehen, um eine passende Luftmenge in den Kraftstoff einzuspeisen. Von dem Kraftstoffkanal 108 zweigt ein Leerlauf-Kraftstoffkanal 122 ab, der an einer Leerlaufdüse 124 endigt, die an einer Stelle etwas stromabwärts von der Drosselklappe 118 in den Ansaugkanal 114 mündet. Der Leerlauf-Kraft stoff kanal 122 ist mit einem unabhängigen Belüftungskanal 126 versahen. Bis hierher ist der Vergaser 102 von bekannter Konstruktion.

Eine Elektrodenanordnung 128 einer erfindungsgemäßen Durchflußregelvorrichtung ist in dem Kraftstoffkanal 108 befestigt· Diese Elektrodenanordnung 128 besteht in dem Beispiel aus der Kombination der Elektrodenplatten 32, 42 und der isolierenden Trennwand 22 mit der konischen Öffnung der Pig.4. Die Elektroden 32, 42 sind über einen elektronischen Regler 132 an eine Gleichstromquelle 130 für hohe Spannung angeschlossen. Um ein gegenwärtiges Luft-Kraftstoffverhältnis eines in dem Motor 100 verbrauchten Kraftstoff-Luftgemisches abzuschätzen, ist in dem Auspuffrohr 104 an einer Stelle stromaufwärts vom katalytlschen Konverter 106 ein Auspuff-Fühler 134 angeordnet. Ein typisches Beispiel des Auspuff-Fühlers 134 ist ein Sauerstoff-Fühler, der nach dem Prinzip einer Sauerstoffkonzentrationszelle unter Verwendung eines festen Elektrolyten arbeitet. Das Regelsystem für das Luft-Kraftstoffverhältnis weist eine Schaltung 136 zur Feststellung der Abweichung und eine Operationsschaltung 138 auf.

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Der Auspuff-Fühler 134 liefert kontinuierlich ein elektrisches Signal, das die Konzentration einer apeziellen Komponente (die Op, CO, HC oder HOx sein kann) des Auspuffgases als Anzeige des im Motor 100 realisierten Kraftstoff-Luftverhältnissee darstellt. Die Schaltung 136 zur Feststellung der Abweichung erzeugt ein Fehlorsignal, das die Größe der Abweichung der Ausgangsspannung des Fühlers 134 von einer vorgegebenen Betiugsspannung repräsentiert. Die Operationsschaltung 138 erzeugt ein Steuersignal auf der Basis des von der Schaltung 136 gelieferten Fehlereignals. Dieses Steuersignal kann sich zusammensetzen aus einer Komponente, die proportional zur Höhe der Abweichung ist, und einer zweiten Komponente, die ein Seitinte— gral der Abweichung einbezieht. Der Regler 132 hat die Funktion, die Höhe und Polarität der an die Elektrodenanordnung 128 angelegten hohen Gleichspannung in Abhängigkeit von dem von der Operationsschaltung 138 gelieferten Steuersignal zu verändern» Folglich kann die Kraftstoffzufuhr zum Einsaugkanal 114 sehr genau geregelt werden, um eine Abweichung des tatsächlichen Kraftstoff-Luftverhältnisses von einem vorgegebenen Verhältnis, das so gewählt ist, daß die Leistung des Motors 100 und die Funktion des katalytischen Konverters 106 (oder eines Ersatzes hierfür) optimiert wird, zu korrigieren. Bekanntlich hängt die Umwandlungseffizienz im katalytischen Konverter 106 in hohem Maß von der Zusammensetzung des Abgases ab und damit von dem Kraftstoff-Luftverhältnis eines in dem Motor 100 verbrauchten Gemisches. Ein sogenannter "Dreiweg-Katalysator", der sowohl die Reduktion von NOx als auch die Oxydation von CO und HC katalysieren kann, entwickelt z.B. seine volle Leistung, wenn das Kraftstoff-Luftverhältnis auf einem definierten Wert in der Bähe eines stöchiometrischen Kraftstoff-Luftverhältnisses gehalten wird.

Fakultativ kann noch eine weitere Blektrodenanordnung 129 gemäß der Erfindung in dem Leerlauf-Kraftstoffkanal 122 installiert sein.

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Daa in Pig.5 gezeigte Regelsystem für das Luft-Kraftstoffverhältnis ist in seinen Grundzügen ein übliches System. In einem herkömmlichen Regelsystem dieses Typs wird die Kraftstoffzufuhr im Vergaser 102 mit Hilfe einer elektromagnetisch-elektromechanischen Einrichtung verändert, die auf der Basis des von der Operationsachaltung 138 erzeugten Steuersignals betätigt wird. Der Ersatz der elektromechanischen Einrichtung durch die erfindungsgemäße Durchflußregelvorrichtung ergibt Verbesserungen der Ansprechempfindlichkeit de3 Kraftstoffaufuhrkreises auf das Steuersignal, ferner der Präzision in der Regelung und der Zuverlässigkeit des Regelsystems.

In Pig.6 ist die Durchflußregelvorrichtung der Pig.2 ergänzt durch eine Koronaentladungsschaltung 90, die derart angeordnet ist, daß sie in der durch das Rohr 10 strömenden Flüssigkeit eine Koronaentladung hervorruft, die an einer Stelle stromaufwärts von der ersten Elektrode 31 (stromaufwärtige Seite) und in einer zur Richtung S der Flüssigkeitsströmung annähernd senkrechten Richtung erfolgt. Diese Koronaentladungsschaltung 90 enthält eine negative Elektrode 92, die in das Rohr 10 eingeführt ist, eine positive in das Rohr 10 eingeführte Elektrode 94, die in einem Abstand der negativen Elektrode 92 gegenübersteht, eine Gleichstromquelle 98 für hohe Spannung und einen Entladungsregler 97. Wenn das Rohr 10 leitend ist, sind zwischen das Rohr 10 und die Elektroden 92, 94 Isolatoren 96 eingefügt. Wie in Pig.7 gezeigt, hat die negative Elektrode 92 die Form eines Messerblattes und die positive Elektrode 94 ist in diesem Beispiel eine Platte von länglicher, ebener Gestalt mit einem Längsschlitz 94a, in den das Messerblatt der Elektrode 92 passen würde, wenn die Elektroden 92 und 94 miteinander in Kontakt gebracht würden. Das Messerblatt und der Schlitz der Elektroden 92, 94 sind in diesem Fall annähernd senkrecht zur Richtung S der Flüssigkeitsströmung ausgerichtet.

Durch das Anlegen einer hohen Gleichspannung an die Elektroden 92, 94 wird in der Flüssigkeit eine Koronaentladung erzeugt,

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so daß die Flüssigkeit in einem elektrisch geladenen Zustand an der Elektrodenanordnung (31, 41, 20) ankommt. Dies stellt eine große Hilfe für die Realisierung der beabsichtigten Wanderung der Flüssigkeit in dem zwischen den beiden Elektroden 31 und 41 erzeugten elektrischen Feld dar. Durch den zusätzlichen Einbau der Koronaentladungsschaltung 90 in die erfindungsgemäße Durchflußregelvorrichtung kann da3 Pumpphänomen selbst in Hexan, das ein Beispiel für Flüssigkeiten ist, die gegenüber einem elektrischen Feld ziemlich unempfindlich sind, ohne Schwierigkeiten realisiert werden. Da Hexan ein Hauptbestandteil von Benzin ist, ist die Verwendung der Koronaentladungsschaltung 90 als Hilfselement der erfindungsgemäßen Strömungsregelvorrichtung besonders nützlich, wenn die Erfindung zur Regelung der Kraftstoffzufuhr in einem Benzinmotor verwendet wird.

Der Effekt der Koronaentladungsschaltung 90 kann verstärkt werden, indem man eine Mehrelektrodenanordnung verwendet, wie sie als Beispiel in Fig.8 gezeigt ist* In diesem Fall hat eine negative Elektrode 93 drei parallele Messerschneiden 93a, 93b und 93c, die in der Richtung S der Flüssigkeitsströmung hintereinander angeordnet sind, und eine positive Elektrode 95 hat drei Schlitze 95a, 95b und 95c, die jeweils gegenüber den drei Meaeerblättern 93a, 93b und 93c angeordnet sind.

Die Koronaentladungsschaltung 90 kann in jeder der vorstehend beschriebenen Durchflußregelvorrichtungen als Zusatz angebracht sein. Als ein weiteres Beispiel zeigt Fig.9 die Zufügung der Koronaentladungsschaltung 90 zu der Durchflußregelvorrichtung der Fig.4. Außerdem veranschaulicht die Fig.9, daß die Elektroden der Koronaentladungsschaltung 90 wahlweise eine Kombination einer nadeiförmigen negativen Elektrode 92A und einer positiven Elektrode 94A in Form einer einfachen massiven Platte eein können.

Als eine Abwandlung der Lochplatten 30 und 40 (oder der Netze)

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als Elektroden in der Durchflußregelvorrichtung der Fig.1 ist es möglich, eine poröse Metallmasse mit offenzelliger Struktur zu verwenden, wie beispielsweise ein Schwamm-Metall, eine gesinterte Metallmasse oder ein Maschengeflecht eines Metalldrahtes, wenn der Widerstand für die Flüssigkeitsströmung nicht von großer Bedeutung ist. Fig.10 zeigt eine Durchflußregelvorriohtung mit zwei Elektrodenplatten 34 und 44, die beide aus einem porösen Metall des oben erwähnten Typs sind. Wie ohna weiteres einzusehen ist, hat diese Vorrichtung grundlegend die gleiche Funktion wie die Vorrichtung der Fig.1. Fig.10 zeigt den Fall, daß die Öffnung 20 weggelassen ist.

Eine poröea Metallplattenelektrode 34 oder 44 kann in Kombination mit einer der massiven Metallelektroden, wie sie vorstehend beschrieben wurden, verwendet werden. So zeigt beispielsweise Fig.11 eine Kombination der nadeiförmigen Elektrode 31 als stromaufwärtige Elektrode und der porösen Metallplatte 44 als zweite Elektrode.

Fig.12 veranschaulicht eine andere Verwendung einer porösen Masse von offenaelliger Struktur in einer erfindungsgemäßen Durchflußregelvorrichtung. In diesem Fall hat die Vorrichtung zwei nadeiförmige Elektroden 31 und 41 als Beispiel der oben beschriebenen massiven Elektroden und eine Platte 24 aus einer porösen Substanz ist zwisohen diesen Elektroden 31 und 41 starr angebracht. Die poröse Substanz kann Metall sein, wie im Fall der Elektroden 34, 44 der Fig.10, alternativ jedoch auch ein isolierendes Material, beispielsweise eine Sinterglasmasse, poröse Keramik oder Schaumstoffe.

Wenn eine Flüssigkeit durch die poröse Platte 24 fließt, erscheint an jeder Grenzfläche zwischen der porösen Wand 24a der Platte 24 und der Flüssigkeit an jeder Pore 24b eine elektri-Bohe Doppelschicht, so daß ein Teil der Flüssigkeit in der Nachbarschaft der Grenzfläche elektrisch aufgeladen wird, wie in Fig.13 erläuternd dargestellt ist. Da durch das Anlegen

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einer hohen Gleichspannung an äie Elektroden 31 und 41 ein elektrisches PeId erzeugt wird, während sich die Flüssigkeit in der porösen Platte 24 in einem solchen Zustand befindet, spricht die Flüssigkeit gut auf das elektrische Feld an und wandert au einer der Elektroden 31 und 41 hin. Die Anbringung einer solchen porösen Platte 24 ist also besonders wirksam, wenn es sich bei der Flüssigkeit um eine handelt, die für ein elektrisches Feld ziemlich unempfindlich ist, wie beispielsweise Hexan.

Dieser Effekt einer porösen Platte kann noch verstärkt werden, wenn die poröse Platte als eine Elektrode der Durchflußregelvorrichtung benutzt wird. So ist beispielsweise in der Durchflußregslvorrichtung der Fig.14 die Plattenelektrode 34 aus porösem Metall als die stromaufwärtige Elektrode vorgesehen und das Rohr 10 seibat dient als zweite Elektrode 4OA.

Fig.15 veranschaulicht das Ergebnis eines Experimentes, das durchgeführt wurde, um die Charakteristik der Durchflußregel— vorrichtung der Fig. 12 zu prüfen. Das Rohr 10 hatte einen Innendurchmesser von 22 mm und die Flüssigkeit war Benzin. Die poröse Platte 24 mit einem Innendurchmesser von 20 mm und einer Dicke von 1,5 mra war au3 Schwammnickel, dessen Poren einen Innendurchmesser von 0,2 bis 0,5 mm hatten. Das Benzin strömte in dem Rohr 10 mit einer Grunddurchflußmenge von 2,5 ml/sec, wenn an die Elektroden 31 und 41 keine Spannung angelegt war.

Fig.16 zeigt einen etwas anderen Konstruktionstyp einer erfindungsgemäßen Durchflußregelvorrichtung, deren Bauart praktisch, und vorteilhaft ist, wenn nicht beabsichtigt ist, während des Betriebs der Vorrichtung die Polarität der an die beiden Elektro den angelegten Spannung umzukehren. Eine erste Elektrode 36 dieser Durchflußregelvorrichtung hat die Form eines Measerblattes und ist in dem Rohr 10 derart angeordnet, daß die Flüssigkeit an dem Messerblatt von dessen Fuß bis zu der Schneide entlangfließt. Deshalb können gewisse Stützelemente aus einem iso-

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lierenden Material, wie bei 37 in Fig. 17 gezeigt, notwendig sein, um die Elektrode 36 an dem Rohr 10 zu befestigen. Eine Trennwand in Form einer Platte 26, die einen längssohlitz 27 als Düsenöffnung hat, ist in dem Rohr 10 nahe an der Elektrode 36 und stromabwärts von dieser derart angebracht, daß der Schlitz 27 gerade der Schneide der Elektrode 36 gegenüberliegt. Eine zweite Elektrode 46, die beispielsweise eine Platte sein kann, deren Fläche beträchtlich kleiner ist als der Querschnitt des Rohres 10, ist in dem Rohr 10 in einem Abstand von der mit einem Schlitz versehenen Platte 26 in Richtung S der Flüssigkeitsströmung angeordnet. Die Elektroden 36 und 46 sind über einen Spannungsregler 71 mit einer Gleichspannungsquelle 60 für hohe Spannung verbunden.

Wenn zwischen die Elektroden 36 und 46 eine hohe Spannung in der Größenordnung von 10 bis 10 V angelegt wird, wird zwischen den Elektroden 36, 46 ein elektrisches Feld erzeugt, wie auch in den früher beschriebenen Vorrichtungen. Als Oharakteristikum der Vorrichtung der Fig. 16 ist die Stärke des elektrischen Feldes merklich ungleichmäßig. Die Flüssigkeitspartikel werden in der Nachbarschaft der messerblattförmigen Elektrode 36 aufgeladen und eine größere Feldstärke bewirkt, daß die geladenen Partikel zu der Plattenelektrode 46 hingezogen werden. Dann wirkt eine Vortriebskraft auf die Flüssigkeitsströmung ein. Dieser Effekt kann auch dann erzielt werden, wenn die mit dem Schlitz versehene Platte 26 nicht zwischen die Elektroden 36 und 46 eingefügt ist, aber das Vorhandensein der Düsenöffnung 27 gleich nach der Messerschneide der Elektrode 31 bewirkt eine Einschnürung der Strömung der geladenen Flüssigkeit, was einen Anstieg der Ionendichte in der Flüssigkeit bedeutet, und ist daher sehr effektiv in der Entwicklung einer großen Vortriebskraft.

Die Stärke der auf diese Weise entwickelten Vortriebskraft kann dadurch verändert werden, daß die an die Elektroden 36, 46 angelegte Spannung gesteuert wird. In der Vorrichtung der

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Pig.16 wirkt die Vortriebskraft stets in Richtung S der Flüssigkeitsströmung, so daß die Anlegung einer hohen Spannung an die Elektroden 36, 46 zu einer Erhöhung des Flüssigkeitsdurchsatzes führt. Die Größe dieser Erhöhung hängt von der angelegten Spannung ab. Wenn die Durchflußmenge pro Zeiteinheit durch Herabsetzen der Durchflußgeschwindigkeit in veränderbarem Maß gesteuert werden soll, wird die messerblattförmige Elektrode 36 an der stromabwärtigen Seite der geschlitzten Trennwand 26 und die platt enförmige Elektrode 46 an der stromauf war tigen Seite angebracht.

Die messerblattförmige Elektrode 36 kann durch eine dünne Platte (nicht gezeigt) ersetzt werden, die keine Messerschneide hat, was dazu führt, daß in dem oben beschriebenen Effekt keine wesentliche Herabsetzung eintritt. Die Plattenelektrode 46 kann durch die Lochplattenelektrode 40 der Fig.1 ersetzt werden oder durch eine nicht gezeigte Netzelektrode oder die poröse Elektrode 44 der Fig.11.

In Fig.18 ist dia Messerblattelektrode 36 mit der porösen Plattenelektrode 44 kombiniert und ein strömungseinengender Körper 22A aus einem isolierenden Material befindet sich zwischen den Elektroden 36 und 44 und bildet eine Düsenöffnung 25 in der allgemeinen Form eines Kegelstumpfes. Die Messerschneide der Elektrode 36 liegt nahe am oberen Ende des Kegelstumpfes und die poröse Plattenelektrode 44 ist an der Basis des Kegels angebracht. Die Funktion dieser Durchflußregelvorrichtung ist im Prinzip ähnlich derjenigen der Vorrichtung der Fig.16.

Fig.19 zeigt die Leistung der Vorrichtung der Fig.16 an einem Beispiel, wenn Hexan in dem Rohr 10 mit einer Grunddurchflußgeschwindigkeit von 3ml/min in Strömung versetzt wird. Die Kurve I stellt einen Anstieg der Durchflußmenge pro Zeiteinheit als Funktion der an die Elektroden 36, 46 angelegten Spannung dar. Die Kurve II veranschaulicht einen Abfall der Durchflußmenge pro Zeiteinheit, wenn die Elektroden 36 und 46 bezüglich

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der Richtung S der Hexan-Strömung umgekehrt angeordnet waren.

In Pig.20 zeigt die Kurve A das Ergebnis eines Experimentes an der Vorrichtung der Pig.16 unter Verwendung von Hexan als Flüssigkeit. In diesem Experiment wurde auf das Hexan keine äußere Kraft ausgeübt außer der Anlegung der hohen Spannung an die Elektroden 36, 46, so daß die Strömungsgeschwindigkeit Null war, wenn die Durchflußregelvorrichtung nicht im Betrieb war. Das Anlegen einer hohen Spannung zwischen die Elektroden 36, 46 versetzte das Hexan in dem Rohr 10 in Strömung und bei Erhöhung der Spannung wurde ein merklicher Anstieg der Durohflußmenge pro Zeiteinheit beobachtet. Die Kurve B zeigt das Resultat des gleichen Experimentes für die Vorrichtung der Pig.4 und die Kurve G zeigt dasselbe für die Vorrichtung der Pig.10.

Die Vorrichtung der Pig.16 und der Pig.18 kann eine große und stabile Vortriebskraft entwickeln, wie dies durch das vorstehende Experiment gezeigt \-/urde, und ist demgemäß nützlich nicht nur als Regelvorrichtung für eine sehr genaue Regulierung der Durchflußmenge pro Zeiteinheit, sondern auch als eine Flüssigkeit sfördereinrichtung, d.h. als Pumpe mit kleiner Förderkapazität.

Die Öffnung 27 in Form eines Schlitzes mit konstantem, verhältnismäßig großen Querschnitt bietet keinen merklichen Widerstand für eine Flüssigkeitsströmung und ist daher über einen breiten Bereich von Strömungsgeschwindigkeiten praktisch verwendbar. Wenn die Durchflußregelvorrichtung der Fig.16 an dem Kraftstoffkanal 108 des Vergasers 102 in Fig.5 angebracht wird, wobei die Elektroden 36, 46 und die mit dem Schlitz versehene Platte 26 in Reihenanordnung mit der Kraftstoff düse 112 liegen, wird der Schlitz 27 mit einem größeren Querschnitt als dem effektiven Querschnitt der Düse 112 ausgebildet. Wenn eine derartige Konstruktion unmöglich oder unpraktisch iot, kann der Kraftstoffkanal 108 so ausgebildet werden, daß er einen nicht dargestellten Nebenkanal hat, in dem die Elektroden 36_r 46

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und die mit dem Schlitz versehene Platte 26 installiert werden·

Die Stabilität der von der Vorrichtung der Pig.16 entwickelten Vortriebskraft wurde mit Hilfe einer in Pig.21 gezeigten Testvorrichtung geprüft. Ein in sich geschlossenes U-Rohr 1OA war teilweise mit Hexan 11 gefüllt. Die messerblattförmige Elektrode 36, die Plattenelektrode 46 und die mit dem Schlitz versehene Platte 26 wurden in der Mitte des horizontalen Astes des U-Rohres 1OA angeordnet. Eine konstante Spannung von. 20 kV wurde kontinuierlich an die Elektroden 36 und 46 angelegt und dia Druckdifferenz zwischen der rechten und der linken Hälfte des U-Rohres 10A wurde kontinuierlich mit einem Druckdifferenzmesser 99 gemessen. Die auf diese Weise gemessene Druckdifferenz entsprach der Vortriebskraft, die auf dem in dem Hexan erzeugten elektrischen Feld beruht. Das Resultat ist in eine·»· TC--ve A in Pig.22 dargelegt. Die Kurve B der gleichen Pig· Zit.Tt ein ähnliches experimentelles Resultat, das für die Durchf-L"0-regelvorrichtung der Pig.4 erzielt wurde. Die Kurve A bedeutet eine bessere Stabilität der Vortriebskraft und ein raeoheres Ansprechvermögen der Elektroden- und Düsenanordnung auf die Anlegung der Spannung als die Kurve B.

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Leerseit

Claims

PA". EN ΓΑΝΛΑΙΤΕ A. GRUNECKER DIt _ tNC-i W. STOCKMAIR DH ING A*t{CALT£CH K. SCHUMANN OH RCA MAT DIfT. PWVÜ P. H. JAKOB NISSAN MOTOR COMPANY G- bezold DR RER NAX UPL Otfct No. 2- Takara-machi, Kanagawa-ku, 8 München 22 MAXIMILIANSTRASSE 43 Yokohama City, JAPAN 6. Mai 1977 P 11 559-50/ku Pat eat anspruohe

1.J Vorrichtung zum Regeln der Durchflußmenge pro Zeiteinheit — einer Flüssigkeit in einem Plüasigkeitskanal, gekennzeichnet durch

eine erste Elektrode (30, 31, 32, 34, 36), die ortsfest in dem Flüssigkeitskanal angeordnet ist, eine zweite Elektrode (40, 41, 42, 44, 46), die in dem Flüssigkeitskanal in einem Abstand in Richtung der Flüssigkeitsströmung von der ersten Elektrode ortsfest angeordnet ist, und

eine elektrische Sohaltung, die mit den beiden Elektroden verbunden ist, um in der Flüssigkeit zwischen der ersten und der zweiten Elektrode ein elektrisches Feld zu erzeugen und dadurch der Flüssigkeit eine Vortriebskraft in Richtung auf die eine der beiden Elektroden zu erteilen, und die einen Regelteil (70) zum Verändern der Höhe oder der Polarität oder beider Größen der zwischen die beiden Elektroden gelegten Gleichspannung enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Flüssigkeitskanal eine strömungsdrosselnde öffnung (20, 21, 25, 27) an einer Stelle zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnet ist.

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TELEFON (OBS) 333809 TELEX OB-3B38O TELEGRAMME MONAPAT TE'.EKOPIERER

ORIGINAL INSPECTED

3- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Trennwand (22) aus einem isolierenden Material enthält, die derart ortsfest angeordnet ist, daß sie den Flüssigkeitskanal versperrt, und in der ein loch (21), das im grossen und ganzen die Form eines Kegelstumpfes hat, mit seiner Längsachse parallel zur Richtung (S) der Flüssigkeitsströmung vorgesehen ist und das als die strömungsdrosaelnde Öffnung dient, und daß die beiden Elektroden (32, 42) jeweils die Form einer Platte mit einer Öffnung (32a, 42a) haben und an der einen bzw. anderen Seite der Trennwand (22) derart angefügt sind, daß sie die Öffnung der Trennwand freilassen. (Fig.4)

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine (3OA) der beiden Elektroden derart gestaltet ist, daß sie den Flüssigkeitskanal versperrt, und daß in ihr eine etrömungsdrosselnde Öffnung (20) ausgebildet ist. (Fig.3b)

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Elektroden (30, 40; 32, 42; 34, 44) die Form einer Trennwand hat, die gegen die Flüssigkeitsströmung angeordnet ist und in der wenigstens ein Durchlaß für die Flüssigkeit ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Elektroden (30, 40) die Form einer Platte hat, in der mehrere Öffnungen (30a, 40a) vorgesehen Bind. (Fig.1)

7· Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektroden (32, 42) die Form einer Platte haben, die mit einer Öffnung (32a, 42a) von beträchtlichem Querschnitt versehen ist, daß ferner die Vorrichtung eine Trennwand (22) aus einem isolierenden Material aufweist, die derart ortsfest angebracht ist, daß sie den Flüssigkeitskanal versperrt, und in der ein Loch (21) mit der allgemeinen Form

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eines Kegelstumpfes mit seiner Längsachse parallel zur Flüssigkeitsströmung vorgesehen ist, und daß die beiden Elektroden auf der einen bzw. anderen Seite der Trennwand derart angefügt sind, daß ihre öffnungen (32a, 42a) mit dem Loch (21) der Trennwand gefluchtet sind» (Pig.4)

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Elektroden (34, 44) die Form einer Platte aus einem Metall mit löcheriger, offenzelliger Struktur hat. (Fig.10, 11, 14)

9« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Elektroden (31» 41) die Gestalt eines nadeiförmigen Teils hat, das mit seinem zugespitzten Ende auf die andere Elektrode zu gerichtet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine (31) der beiden Elektroden ein nadeiförmiges Element ist und die andere Elektrode (40) die Form einer Platte mit mehreren öffnungen hat. (Pig.3a)

11. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß nur die eine Elektrode (31) die Gestalt eines nadeiförmigen Elementes hat und die andere Elektrode (44) eine Platte aus einem Metall mit löcheriger, offenzelliger Struktur ist. (Fig.11)

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine (36) der beiden Elektroden die Form eines Messerblattes hat, das derart angeordnet ist, daß die Schneide des Messerblattes zur anderen Elektrode hin gerichtet ist. (Fig.16,18)

13· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß noch eine dritte Elektrode (92, 93) und eine vierte Elektrode (94, 95) vorgesehen sind, die in dem Flüssigkeitskanal an einer Stelle stromaufwärts von der ersten und zweiten

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Elektrode ortsfest angebracht und derart geformt sind, daß sie eine Koronaentladung in der Flüssigkeit erzeugen, wenn an sie eine ausreichend hohe Spannung angelegt wird, und daß eine weitere elektrische Schaltung (90) vorgesehen ist, um zwischen die dritte und vierte Elektrode eine hohe Gleichspannung zu legen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die dritte und vierte Elektrode (92, 94; 95, 95) derart angeordnet sind, daß die Koronaentladung im wesentlichen in einer zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit senkrechten Richtung erfolgt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Elektrode (92) die Form einea Messerblattea hat, dessen Schneide zur vierten Elektrode (94) hin gerichtet ist, und daß die vierte Elektrode (94) die Form einer Platte mit einem Schlitz (94a) hat, der derart gestaltet und angeordnet ist, daß er der Schneide des Messerblattes gegenüberliegt. (Fig.6 und 7)

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Elektrode (95) die Form von wenigstens zwei Messerblättern (93a,b,c) hat, die parallel zueinander und in Strömungsrichtung der Flüssigkeit hintereinander angeordnet sind, und daß die vierte Elektrode (95) die Form einer Platte mit wenigstens zwei Schlitzen (95a,b,c) hat, die jeweils einer der Schneiden der Messerblätter gegenüber angeordnet sind. (Fig.8)

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Elektrode (92A) die Form eines nadelförmigen Elementes hat, das mit seiner Spitze zur vierten Elektrode hinweist, und daß die vierte Elektrode (94A) die Form einer Platte hat. (Fig.9)

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18. Automatisches Regelsystem für das Luft-Kraftstoffverhältnis zum Einregeln des Luft-Kraftstoffverhältnisses eines Gemisches von Luft und einem flüssigen Kraftstoff, das einem Verbrennungsmotor von einer Gemischproportionierungavorrichtung zugeleitet wird, auf ein Sollverhältnis, das einen Auspuff-Fühler aufweist, der in der Auspuffleitung des Motors angebracht ist und ein elektrisches Signal erzeugt, welches die Konzentration eines spezifischen Bestandteils des Abgases als Anzeige des augenblicklichen, in dem Motor realisierten Ist-Luft-Kraftstoffverhältnisses darstellt, ferner einen Regelkreis, der ein Steuersignal erzeugt, das auf einer Abweichung des elektrischen Signals von einem Bezugssignal beruht, und eine elektrisch betätigte Einrichtung zum Verändern der Kraftstoffmenge pro Zeiteinheit, die durch einen Kraftstoffkanal in der Gemiechproportionierungaeinrichtung zugeführt wird, in Abhängigkeit von dem Steuersignal, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch betätigte Einrichtung eine Durohflußregelvorrichtung (128) ist, die eine erste, in dem Flüssigkeitskanal (108) ortsfest angebrachte Elektrode (32), eine zweite, in dem Flüssigkeitskanal in einem Abstand in Strömungsrichtung des Kraftstoffes von der ersten Elektrode ortsfest angebrachte Elektrode (42), und eine elektrische Schaltung umfaßt, die mit der ersten und zweiten Elektrode verbunden ist, um in dem Kraftstoff ein elektrisches Feld zwischen den beiden Elektroden zu erzeugen und dadurch auf den Kraftstoff eine Vortriebskraft in Richtung auf eine der beiden Elektroden auszuüben, und die einen Regelteil (132) enthält, durch den die Höhe oder die Polarität oder beide Größen der zwischen die erste und zweite Elektrode gelegten hohen Gleichspannung veränderbar ist, so daß die in der Zeiteinheit zugeführte Kraftstoff menge ohne Bewegung irgendeines mechanischen Elementes steuerbar ist. (Fig.5)

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