JPH063175B2 - ディーゼル機関の燃料噴射ノズル - Google Patents
ディーゼル機関の燃料噴射ノズルInfo
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- JPH063175B2 JPH063175B2 JP59210032A JP21003284A JPH063175B2 JP H063175 B2 JPH063175 B2 JP H063175B2 JP 59210032 A JP59210032 A JP 59210032A JP 21003284 A JP21003284 A JP 21003284A JP H063175 B2 JPH063175 B2 JP H063175B2
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- injection nozzle
- fuel injection
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- ceramic
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/166—Selection of particular materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）発明の目的 ［産業上の利用分野］ この発明はディーゼル機関の燃料噴射ノズルに関するも
のである。
のである。
ディーゼル機関において、燃料室内に燃料を注入する燃
料噴射ノズルはディーゼル機関の燃焼に関与して燃焼効
率を上げるために重要な構成要素である。
料噴射ノズルはディーゼル機関の燃焼に関与して燃焼効
率を上げるために重要な構成要素である。
燃料噴射ノズルは高温高圧の苛酷な状況で使用されるも
のであるから、性能の維持が特に重要である。
のであるから、性能の維持が特に重要である。
［従来の技術］ このような燃料噴射ノズルは、従来、金属で作られてお
り、実用的に十分な性能をもっているが、ディーゼル機
関の断熱化が進むにつれて、燃焼室周辺は更に高温に曝
されることになると、この高熱負荷によって、焼き付
き、摩耗、浸食により性能が維持できない事態が発生す
ることが心配される。
り、実用的に十分な性能をもっているが、ディーゼル機
関の断熱化が進むにつれて、燃焼室周辺は更に高温に曝
されることになると、この高熱負荷によって、焼き付
き、摩耗、浸食により性能が維持できない事態が発生す
ることが心配される。
このようなことから、近来、燃料噴射ノズルをセラミッ
ク材料で作ることが考えられている。セラミック材料は
軽量で機械的強度が高く、耐熱性に富み、電気絶縁性が
良く、耐食性や耐薬品性に優れているなど、金属では達
成できない特性を持っているところから、燃料噴射ノズ
ルの構成材料として有望である。
ク材料で作ることが考えられている。セラミック材料は
軽量で機械的強度が高く、耐熱性に富み、電気絶縁性が
良く、耐食性や耐薬品性に優れているなど、金属では達
成できない特性を持っているところから、燃料噴射ノズ
ルの構成材料として有望である。
［発明が解決しようとする問題点］ しかるに内燃機関等に適応されるセラミック材料は、酸
化物系や非酸化物系に分類され、アルミナ(Al2O3)、ジ
ルコニア(ZrO2)、窒化けい素(Si3N4)、炭化けい素（Ｓ
ｉＣ）等が注目されているが、セラミック材料は本質的
な特性として脆性であり、現在までのところセラミツク
材料で燃料噴射ノズルを製造した場合には、熱応力や衝
撃によって破壊してしまうという問題があり、これがセ
ラミック材料製の燃料噴射ノズルの実用化を防げてい
る。
化物系や非酸化物系に分類され、アルミナ(Al2O3)、ジ
ルコニア(ZrO2)、窒化けい素(Si3N4)、炭化けい素（Ｓ
ｉＣ）等が注目されているが、セラミック材料は本質的
な特性として脆性であり、現在までのところセラミツク
材料で燃料噴射ノズルを製造した場合には、熱応力や衝
撃によって破壊してしまうという問題があり、これがセ
ラミック材料製の燃料噴射ノズルの実用化を防げてい
る。
この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、セラミック材料の脆性を補い、破壊強度が大きく、
使用限界を拡大させ得るセラミック材料製のディーゼル
機関の噴射ノズルを提供することを目的とするものあ
る。
て、セラミック材料の脆性を補い、破壊強度が大きく、
使用限界を拡大させ得るセラミック材料製のディーゼル
機関の噴射ノズルを提供することを目的とするものあ
る。
（ロ）発明の構成 ［問題を解決するための手段］ この目的に対応して、この発明のディーゼル機関の燃料
噴射ノズルは、ボディーとボデー内を進退可能なニード
ルとを有する燃料噴射ノズルのボディーの母材をセラミ
ック材料で構成し、少なくともボディーのニードルと繰
返し当接する先端部の近傍の母材の表面に金属若しくは
金属間化合物を拡散させてなることを特徴としている。
噴射ノズルは、ボディーとボデー内を進退可能なニード
ルとを有する燃料噴射ノズルのボディーの母材をセラミ
ック材料で構成し、少なくともボディーのニードルと繰
返し当接する先端部の近傍の母材の表面に金属若しくは
金属間化合物を拡散させてなることを特徴としている。
以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面について説
明する。
明する。
第１図及び第２図において、１は燃料噴射ノズルであ
る。燃料噴射ノズル１はボディー２と、そのボディー２
内に進退するニードル３からなっている。ボディー２ま
たはニードル３は母材４をセラミック材料で構成され、
その母材４の内側の表面及び外側の表面に金属材料５を
拡散させて構成されている。
る。燃料噴射ノズル１はボディー２と、そのボディー２
内に進退するニードル３からなっている。ボディー２ま
たはニードル３は母材４をセラミック材料で構成され、
その母材４の内側の表面及び外側の表面に金属材料５を
拡散させて構成されている。
母材４としては、窒化けい素(Si3N4)、ジルコニア(Zr
O2)、炭化けい素（ＳｉＣ）、アルミナ(Al2O3)等を使用
し、これらの材料を常圧焼結法、ホットプレス法、ホッ
トアイソスタティックプレス法（ＨＩＰ）等によって成
形したものである。
O2)、炭化けい素（ＳｉＣ）、アルミナ(Al2O3)等を使用
し、これらの材料を常圧焼結法、ホットプレス法、ホッ
トアイソスタティックプレス法（ＨＩＰ）等によって成
形したものである。
母材４の表面には金属材料５が拡散滲透されている。
金属材料５としては母体４のセラミックと同等か、もし
くはそれより高い弾性率を持つことが必要である。
くはそれより高い弾性率を持つことが必要である。
ファインセラミックの弾性率はおおよそ以下のようであ
る。
る。
Si3N4 ３１０ ＧＰａ ＳｉＣ ３８０ ＧＰａ ＰＳＺ ２１０ ＧＰａ Al2O3 ４０７ ＧＰａ （Steel ２０７ ＧＰａ したがって、これらと同等以上の弾性率を持つもので、
かつコストなどの点から使用可能な金属材料は以下のよ
うなものがる。
かつコストなどの点から使用可能な金属材料は以下のよ
うなものがる。
Ｎｉ ２０５ ＧＰａ Ｃｒ ２５３ ＧＰａ Ｂｅ ２９０ ＧＰａ Ｍｏ ３２７ ＧＰａ Ｗ ４０３ ＧＰａ その他、Ni3Ti、ＦｅＡｌその他の金属間化合物が使用
可能である。
可能である。
金属材料５を母体４の表面に拡散させる方法としては、
容射、ＣＶＤ、ＰＶＤ、反応拡散処理があり、これらの
方法によって金属材料５を母体４の表面に付着させ、必
要に応じて７００°Ｃ〜１８００°Ｃで加熱処理等を行
ない、母材４の内部（数μｍ以上）に充分拡散させる。
容射、ＣＶＤ、ＰＶＤ、反応拡散処理があり、これらの
方法によって金属材料５を母体４の表面に付着させ、必
要に応じて７００°Ｃ〜１８００°Ｃで加熱処理等を行
ない、母材４の内部（数μｍ以上）に充分拡散させる。
（ハ）発明の効果 このように構成された噴射ノズルにおいては、材料強度
は顕著に向上する。セラミック等の脆性材料は金属等と
比べて曲げ応力、破壊靱性強度等の材料強度が、表面近
傍のマイクロクラック、未焼結部分等の欠陥により大き
く影響されるが、この発明では金属延性材料をセラミッ
ク製の母材の表面から拡散侵入させ、欠陥部を補強し、
しいては材料強度を増加させる。また、母材４の表面に
コーテイングされた金属材料５には圧縮応力が残るた
め、噴射ノズル全体として強度を高めることにもなる。
は顕著に向上する。セラミック等の脆性材料は金属等と
比べて曲げ応力、破壊靱性強度等の材料強度が、表面近
傍のマイクロクラック、未焼結部分等の欠陥により大き
く影響されるが、この発明では金属延性材料をセラミッ
ク製の母材の表面から拡散侵入させ、欠陥部を補強し、
しいては材料強度を増加させる。また、母材４の表面に
コーテイングされた金属材料５には圧縮応力が残るた
め、噴射ノズル全体として強度を高めることにもなる。
このように、この発明ではセラミック製の母材の表面に
金属間や金属間化合物を拡散（滲透）させることによっ
てノズルの外面及び内面近傍の組織を改善、改質し、セ
ラミックの脆性を補償し、機械的特性を向上させるか
ら、燃料噴射ノズルとしては強度及び耐久性が高く、長
期にわたり性能た維持し得るものを得ることができる。
金属間や金属間化合物を拡散（滲透）させることによっ
てノズルの外面及び内面近傍の組織を改善、改質し、セ
ラミックの脆性を補償し、機械的特性を向上させるか
ら、燃料噴射ノズルとしては強度及び耐久性が高く、長
期にわたり性能た維持し得るものを得ることができる。
第１図は燃料噴射ノズルの縦断面図、及び第２図は第１
におけるＡ部拡大説明図である。 １…燃料噴射ノズル、２…ボディー、３…ニードル、４
…母材、５…金属材料
におけるＡ部拡大説明図である。 １…燃料噴射ノズル、２…ボディー、３…ニードル、４
…母材、５…金属材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−113683（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−106587（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−157369（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】ボディーと前記ボディー内を進退可能なニ
ードルとを有する燃料噴射ノズルの前記ボディーの母材
をセラミック材料で構成し、少なくとも前記ボディーの
前記ニードルと繰返し当接する先端部の近傍の前記母材
の表面に金属若しくは金属間化合物を拡散させてなるこ
とを特徴とするディーゼル機関の燃料噴射ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59210032A JPH063175B2 (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | ディーゼル機関の燃料噴射ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59210032A JPH063175B2 (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | ディーゼル機関の燃料噴射ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6187965A JPS6187965A (ja) | 1986-05-06 |
| JPH063175B2 true JPH063175B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=16582678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59210032A Expired - Lifetime JPH063175B2 (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | ディーゼル機関の燃料噴射ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063175B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012211242A1 (de) * | 2012-06-29 | 2014-01-02 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Bearbeiten der Oberfläche eines Bauteils |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56157369U (ja) * | 1980-04-25 | 1981-11-24 | ||
| JPS58220957A (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-22 | Usui Internatl Ind Co Ltd | 高圧燃料噴射管及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP59210032A patent/JPH063175B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6187965A (ja) | 1986-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |