JPS6220672A - 内燃機関の燃料弁アトマイザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は内燃機関の燃料弁アトマイザに関する。

従来の技術 内燃機関の燃料弁アトマイザには、現在のところ、工具
鋼ヌテフィト等の材料が使用されている。

従来は、これらの材料であっても高温腐食の発生はなく
、数年使用後に噴口が摩耗すること等でアトマイザの寿
命がきまっていた。第３図はアトマイザのシリンダカバ
ーへの取付状態を示し、（１）Ｈ燃料弁、（２）はアト
マイザ、（３）はシリンダカバー、（４）は燃焼室であ
る。

発明が解決しようとする問題点 ところが、最近になって、噴口には全く問題のない早期
に、アトマイザが焼損し、使用不能になる場合が発生し
てきた。この早期の焼損発生は最近の出力アップにとも
ない、機関の燃焼室部材の熱負荷が上昇したこと、使用
燃料油の粗悪化でバナジウムアタックなどの高温腐食を
促進するＣａＳＯ４・ＮａＳＯ４，■２０５などが増加
したことによるものと考えられ、この傾向はますます著
しくなると推定される。

対策として、アトマイザを従来の材料よシ耐食性の優れ
たものに変更することが考えられるが、硬度上昇による
噴口孔加工が困難なこと、高価なこと等現状ではヌテラ
イト以上の材料は見い出せないのが実状である。

本発明は上記問題点を解決するもので、従来の材料を使
用したとしても、優れた耐食性が得られる内燃機関の燃
料弁アトマイザを提供することを目的とするものである
。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、耐食性が必要な
箇所はアトマイザのうち燃焼室内に突出した部分（第３
図のＡ）のみであることに鑑み、少なくともシリンダカ
バーから燃焼室内へ突出して燃焼ガスにさらされる先端
部分に、耐食性に優れた表面処理を施したものである。

作　　　用 この構成において、表面処理は、耐食性（耐高温腐食性
）に優れた素材を選択し、例えば溶射または化学蒸着（
ＣＶＤ　）コーティングに依るものである。

溶射の場合は、第１図（ａｌに示すように、処理層（５
）はアトマイザ（２）の先端部にだけ部分的に形成され
、その厚さは１００〜３００μｍとなるので、アトマイ
ザ（２）の母材と同程度の熱膨張率とすることが望まし
いヶまた噴口（６）および噴口周囲の表面（７）には、
噴口（６）については口径縮小防止のため、噴口同口の
表面（７）については燃料噴射時の剥離防止のために、
表面処理は行なわない。

なお、実際の焼損例をみると、全周にわたる例はなく、
第２図（ａ）　（、ｂｌに示すように、アトマイザ（２
）周囲の特定部分（８）に焼損が偏っていることから偏
心溶射し、特定部分（８）に厚い溶射層（９）を形成す
ることも有効である。

ＣＶＤコーティングの場合は、処理層厚さは均一で約１
０μｍの薄さであるから、全表面に処理全行ない、噴口
径は処理層厚さを見込んだ寸法とする。

上記の要領によって、耐食性に優れた表面処理を、焼損
の発生しやすい部分にだけ施すことによシ、アトマイザ
の耐久性を向上させることができる。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。ここ
では、溶射およびＣＶＤコーティングによる表面処理に
ついてその具体的実施例を説明する。

選定した材料は２種類であシ、アトマイザ母材はステラ
イトＮｏ−６であった。

（１）　ＣＶＤコーティングによる方法ステライト供試
材表面の汚れをエメ’）　−＃−２００仕工し、市販の
アルカリ脱脂剤にて完全脱脂を行なった後、水洗、乾燥
した。その後第４図に示すＣＶＤ処理装置のＣＶＤ　Ｆ
（２）内に供試材（２）をセットし、一度真空ポンプ□
□□で排気を行なった。その後ボンベα４のＮ２ガヌを
純化装置αηを通して脱水、脱酸素を行ない、ＣＶＤ　
Ｆ　（Ｌ６内をこのＮ２ガヌで置換し、ヒータ（至）に
より８００℃、１時間加熱し、表面の活性化を行なった
。温度は６００〜１０００°Ｃ１時間は３０分〜２時間
が適当である。

次に、ＴｉＣをコーティングするために、ボンベ（至）
カ＼ら９９．９９％高純度のＣＨ，ガスを、さらにボン
ベα◆からＮ２ガヌをそれぞれ流し、該Ｎ２ガヌは加熱
したＴｉＣ１，ベーパーライザａ呻を通してＴ１Ｃｌ、
のキャリアガスとして用いた。ガス状のＴｉＣｌ４とＣ
Ｈ，ガスとＮ２ガヌの反応から供試材（６）のステライ
ト表面にＴｉＣをコーティングした。この時の温度は８
００〜１０５０″Ｃ１時間は１〜３時間であった。本実
験の場合、１０００℃、３時間として約５μｍのＴｉＣ
層を得た。

さらに徐々にＣＨ，ガスを減少し、その代わシにボンベ
（至）からのＮ２ガヌを使用することでＴｉＮ層へと変
化させ、さらに３時間処理することによシ合計ｌｏｐｍ
のＴ　ｉ　Ｃ／ｒ　ｉＮ層を得た。

（２）溶射による方法 ステライト供試材表面にブラストを行なってアンカーパ
ターンを形成した後、供試材ｉ　１００〜１５０°Ｃ予
熱し、第１表に示す組成のアンダーコートをプラズマ溶
射機を用いて２００μｍ溶射した。このアンダーコート
厚さは簿いと耐食性が十分でなく、厚すぎると剥離の恐
れがあるため、１０〜３００μｍが選ばれる。その後１
５ｗｔ％Ｙ２Ｏ５に含む部分安定化ジルコニア（ＺｒＯ
２）を１００μｍ溶射した。なお、アンダーコートはＮ
ｉ−Ｃｒ系Ｎ１−Ａ／系、Ｍｏ系でも良い。本実験では
供試材熱膨張係数（Ｃｏ系合金）の点を考え、第１表の
如きＣｏ系アンダーコートを採用した。

第　　１　　表 上記アトマイザの場合、エンジンシリンダカバー内面の
配置状況から噴口背面の損傷が大きいため、均一肉厚溶
射よシも背面を厚くした偏心肉厚溶射を行なった。そう
することで、噴口側の孔が溶射粉によシ詰る恐れはなく
なシ、かつ溶射作業が一方向からできるので作業性が良
く、耐久性のある溶射層が得られる。

これらの方法で得られたアトマイザの実験結果を示すと
第５図（ａ）　（ｂ）のようになる。第５図（ａ）はＣ
ＶＤコーティ、ングによる本発明のものと未処理のもの
との耐久性テストの比較を示したものであシ、第５図（
ｂｌは溶射による本発明のものと未処理のものとの耐酸
化性テヌトの比較を示したものであシ、それぞれ本発明
のアトマイザの方が遥かに優れていることがわかる。

発明の効果 以上本発明によれば、耐久性に優れたアトマイザを容易
に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ　（ｂｌは本発明の一実施例を示すアトマ
イザの断面図および要部断面図、第２図（ａ）　（ｂ）
は他の実施例を示す断面図および（ａ）　Ｋおけ゛るＢ
−Ｂ断面図、第３図は内燃機関撚、料弁の全体を示す断
面図、第４図はＣＶＤ処理装置の一例を示す構成図、第
５図（ａｌ　（ｂｌは本発明のものと未処理のものとの
実験結果の比較を示す特性図である。 （１）・・・燃料弁、（２）・・・アトマイザ、（３）
・・・シリンダカバー・、（４）・・・燃焼室、（５）
・・・処理層、（６）・・・噴口、（７）・・・噴口周
囲表面 代理人　　　森　　本　　義　　弘 Ｈ４図 第５図 手続補正書輸発） 昭和に０年９月２９日 昭和６０年　特許願第１５９６３３号 ２、発明の名称 内燃機関の燃料弁アトマイザ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　（５１１）日立造船株式会社 ４、代　理　人 住所　［相］５５０大阪府大阪市西区西本町１丁目１０
番１０号西本町全日空ビル４階　　　　−１４ｒ：、４
昭和　年　月　日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 ■明細内の発明の詳細な説明の欄 （１）第３頁第１４行目 「１００〜３００μｔ」とあるを「１００〜４００μｌ
」と訂正する。 （２）第６頁 第１表を次のように訂正する。 第１表 ０図面の第５図 別紙の通り訂正する。 第５図 ６１・　　　１ｉ（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくともシリンダカバーから燃焼室内へ突出して
   燃焼ガスにさらされる先端部分に、耐食性に優れた表面
   処理を施した内燃機関の燃料弁アトマイザ。