DE102008009030A1 - Valve needle for a valve of combustion chambers of internal-combustion engines, comprises seat area with a layer sequence of a first adhesive layer, a first wear-protection layer, a second adhesive layer and a second wear-protection layer - Google Patents
Valve needle for a valve of combustion chambers of internal-combustion engines, comprises seat area with a layer sequence of a first adhesive layer, a first wear-protection layer, a second adhesive layer and a second wear-protection layer Download PDFInfo
- Publication number
- DE102008009030A1 DE102008009030A1 DE200810009030 DE102008009030A DE102008009030A1 DE 102008009030 A1 DE102008009030 A1 DE 102008009030A1 DE 200810009030 DE200810009030 DE 200810009030 DE 102008009030 A DE102008009030 A DE 102008009030A DE 102008009030 A1 DE102008009030 A1 DE 102008009030A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- wear protection
- wear
- valve
- protection layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
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
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
- F02M61/1893—Details of valve member ends not covered by groups F02M61/1866 - F02M61/188
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
- C23C28/322—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
- C23C28/343—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one DLC or an amorphous carbon based layer, the layer being doped or not
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
- C23C28/347—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with layers adapted for cutting tools or wear applications
-
- 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
- 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
- F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
-
- 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
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/02—Fuel-injection apparatus having means for reducing wear
-
- 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
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/90—Selection of particular materials
- F02M2200/9038—Coatings
-
- 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
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/90—Selection of particular materials
- F02M2200/9046—Multi-layered materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilnadel und ein Ventil mit einem Ventilkörper, in dem ein Sitz ausgebildet ist, und mit einer Ventilnadel, die einen Sitzbereich hat, der in einer Schließposition der Ventilnadel in Anlage ist mit dem Sitz des Ventilkörpers.The The invention relates to a valve needle and a valve with a valve body, in which a seat is formed, and with a valve needle, the has a seating area which is in a closed position of Valve needle in abutment is with the seat of the valve body.
Derartige Ventile werden insbesondere eingesetzt zum Zuführen von Kraftstoff in Brennräume von Brennkraftmaschinen. Derartige Ventile werden beispielsweise mit Fluid, insbesondere Kraftstoff versorgt, das unter einem sehr hohen Druck steht, so zum Beispiel 2000 bar oder mehr bei Diesel-Brennkraftmaschinen. Derartige Ventile werden beispielsweise mittels Piezoantrieben angetrieben, die ein sehr schnelles Schaltverhalten haben und so mehrere Teileinspritzungen während eines Arbeitszyklusses eines Zylinders der Brennkraftmaschine ermöglichen. Je nach Betriebszustand erfolgen beispielsweise bis zu sechs Teileinspritzungen pro Arbeitszyklus des Zylinders.such Valves are used in particular for supplying Fuel in combustion chambers of internal combustion engines. such Valves, for example, with fluid, in particular fuel supplied, which is under a very high pressure, so for example 2000 bar or more in diesel internal combustion engines. Such valves are driven for example by means of piezo drives, which is a very have fast switching behavior and so several partial injections during a work cycle of a cylinder of the internal combustion engine enable. Depending on the operating state, for example up to six partial injections per cycle of the cylinder.
In ihrer Schließstellung liegt die Ventilnadel mit ihrem Sitzbereich an einem Sitz eines Ventilkörpers des Ventils an. Bei jedem Einspritzvorgang wird die Ventilnadel in eine Position entfernt von der Schließposition gesteuert und anschließend wieder in die Schließposition gesteuert. Aufgrund der hohen Kräfte, mit denen die Ventilnadel in ihrem Sitzbereich in den Sitz des Ventilkörpers gedrückt wird, und der während des Betriebs sehr häufigen Bewegungen der Ventilnadel hin und weg von ihrer Schließposition ist die Ventilnadel einem sehr starken Verschleiß ausgesetzt. Beim Schließen des Einspritzventils treten Mikrorelativbewegungen des Sitzbereichs und des Sitzes des Ventilkörpers auf, die auch vor Erreichen der Fließgrenze zu hohen abrasiven Belastungen der Ventilnadel und des Ventilkörpers führen. Dadurch kann sich dann beispielsweise die jeweilige Einspritzmenge pro Arbeitszyklus und die Dichtheit verändern und gegebenenfalls ein Ausfall des Ventils auftreten.In its closed position is the valve needle with its seating area to a seat of a valve body of the valve. At each Injection process, the valve needle is removed to a position controlled by the closed position and then controlled back to the closed position. Due to the high forces, with which the valve needle in its seating area in the seat of the valve body is pressed, and during operation very much frequent movements of the valve needle towards and away from her Closed position, the valve needle is a very strong Exposed to wear. When closing the injector Micro-relative movements of the seat area and the seat of the Valve body on, which also before reaching the yield point To high abrasive loads on the valve needle and the valve body to lead. This can then, for example, the respective Injection quantity per working cycle and the tightness change and If necessary, a failure of the valve occur.
Aus
der
Aus
der
Aus
der
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilnadel und ein Ventil zu schaffen, die beziehungsweise das über eine lange Betriebszeitdauer zuverlässig sind.The The object of the invention is to provide a valve needle and a valve accomplish that over a long period of operation are reliable.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The Task is solved by the characteristics of the independent Claims. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine Ventilnadel und ein Ventil mit einer Ventilnadel und mit einem Ventilkörper, in dem ein Sitz ausgebildet ist. Die Ventilnadel hat einen Sitzbereich, der in einer Schließposition der Ventilnadel in Anlage ist mit dem Sitz des Ventilkörpers. Der Ventilkörper ist im Bereich des Sitzes und/oder die Ventilnadel ist im Sitzbereich mit einer Schichtenfolge, insbesondere von innen nach außen bezüglich der Ventilnadel, aus mindestens einer ersten Haftschicht, einer ersten Verschleißschutzschicht und einer zweiten Haftschicht und einer zweiten Verschleißschutzschicht versehen, wobei die erste Verschleißschutzschicht als Hartstoffschicht ausgebildet ist und die zweite Verschleißschutzschicht als diamantartige Kohlenstoffschicht ausgebildet ist.The Invention is characterized by a valve needle and a valve with a valve needle and with a valve body in which a seat is formed. The valve needle has a seating area, in a closed position of the valve needle in plant is with the seat of the valve body. The valve body is in the area of the seat and / or the valve needle is in the seating area with a layer sequence, in particular from the inside out with respect to the valve needle, from at least a first Adhesive layer, a first wear protection layer and a second adhesive layer and a second wear protection layer provided, wherein the first wear protection layer as a hard material layer is formed and the second wear protection layer is formed as a diamond-like carbon layer.
Die Verschleißschutzschichten können so eine Dicke aufweisen, durch die sichergestellt werden kann, dass keine zu hohen Eigenspannungen auftreten, die zu einem Abplatzen der Verschleißschutzschichten führen können. Aufgrund der mehrfach vorhandenen Verschleißschutzschicht kann zum anderen die Ventilnadel beziehungsweise der Ventilkörper auch unter stark abrasiven Bedingungen für eine sehr lange Betriebsdauer geschützt werden.The Wear protection layers can thus have a thickness which can ensure that none are too high Residual stresses occur, leading to a chipping of the wear-resistant layers being able to lead. Due to the multiple existing Wear protection layer can on the other hand, the valve needle or the valve body even under highly abrasive Conditions protected for a very long service life become.
Die Schichtstruktur hat ferner den Vorteil, dass jeweils ggf. dünner ausgebildete Verschleißschutzschichten eine höhere Elastizität und Zähigkeit haben als eine einzige entsprechend dicker ausgebildete Verschleißschutzschicht. Ist die Dicke einer einzigen Verschleißschutzschicht hingegen stark vergrö ßert, so kann sie nur noch äußert geringe Verformungen verkraften, ohne dass es zu einer Rissbildung kommt.The Layer structure also has the advantage that in each case possibly thinner trained wear protection layers a higher Have elasticity and toughness as a single correspondingly thicker wear protection layer. Is the thickness of a single wear protection layer, however greatly increased, it can only be expressed small deformations cope, without causing cracking comes.
Die erste Verschleißschutzschicht ist als Hartstoffschicht ausgebildet. Eine derartige Hartstoffschicht, so z. B. CrN, zeichnet sich typischerweise aus durch eine große Härte und Zähigkeit, sowie einen geringen Verschleißkoeffizienten.The first wear protection layer is designed as a hard material layer. Such a hard material layer, such. B. CrN, is typically characterized by a high hardness and toughness, and a low wear coefficient.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweite Verschleißschutzschicht als diamantartige Kohlenstoffschicht ausgebildet ist. Eine derartige diamantartige Kohlenstoffschicht zeichnet sich durch einen sehr hohen Kohlenstoffanteil aus und eine hohe Anzahl an tetragonalen Kohlenstoffbindungen, sogenannter sp3-Verbindungen. Diamantartige Kohlenstoffschichten besitzen diamantähnliche Eigenschaften und weisen so eine große Härte und einen geringen Verschleißkoeffizienten auf.It is particularly advantageous if the second wear protection layer is formed as a diamond-like carbon layer. Such a diamond-like carbon layer is characterized by a very high carbon content and a high number of tetragonal carbon bonds, so-called sp 3 compounds. Diamond-like carbon layers have diamond-like properties and thus have a high hardness and a low wear coefficient.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung steht die Schichtdicke der ersten Verschleißschutzschicht und die Schichtdicke der zweiten Verschleißschutzschicht in einem vorgegebenen Verhältnis zueinander, wobei das vorgegebene Verhältnis der Schichtdicke der ersten Verschleißschutzschicht zu der Schichtdicke der zweiten Verschleißschutzschicht größer eins ist.In In an advantageous embodiment, the layer thickness of the first Wear protection layer and the layer thickness of the second Wear protection layer in a predetermined ratio to each other, wherein the predetermined ratio of the layer thickness the first wear protection layer to the layer thickness the second wear protection layer larger one is.
Dies hat den Vorteil, dass der Verschleiß der als diamantartige Kohlenstoffschicht ausgebildeten zweiten Verschleißschutzschicht besonders gering ist und somit eine besonders lange Haltbarkeit aufweist.This has the advantage that the wear of the diamond-like Carbon layer formed second wear protection layer is particularly low and thus a very long shelf life having.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die erste Verschleißschutzschicht eine Schichtdicke zwischen 0,6 μm bis 1,6 μm auf.In a further advantageous embodiment, the first wear protection layer a layer thickness between 0.6 .mu.m to 1.6 .mu.m.
Ist zusätzlich die Schichtdicke der zweiten Verschleißschutzschicht derart ausgebildet, dass das vorgegebene Verhältnis der Schichtdicke der ersten Verschleißschutzschicht zu der Schichtdicke der zweiten Verschleißschutzschicht größer eins ist, so ist der Verschleiß der zweiten Verschleißschutzschicht besonders gering. Dadurch weist die zweite Verschleißschutzschicht eine besonders lange Haltbarkeit auf.is additionally the layer thickness of the second wear protection layer formed such that the predetermined ratio of Layer thickness of the first wear protection layer to the Layer thickness of the second wear protection layer larger One is, so is the wear of the second wear protection layer especially low. This shows the second wear protection layer a particularly long shelf life.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die zweite Verschleißschutzschicht eine Schichtdicke zwischen 0,4 μm bis 1,0 μm auf.In a further advantageous embodiment, the second wear protection layer a layer thickness between 0.4 .mu.m to 1.0 .mu.m.
Ist die Schichtdicke der ersten Verschleißschutzschicht derart ausgebildet, dass das vorgegebene Verhältnis der Schichtdicke der ersten Verschleißschutzschicht zu der Schichtdicke der zweiten Verschleißschutzschicht größer eins ist, so ist der Verschleiß der zweiten Verschleißschutzschicht besonders gering. Dadurch weist die zweite Verschleißschutzschicht eine besonders lange Haltbarkeit auf.is the layer thickness of the first wear protection layer such formed such that the predetermined ratio of the layer thickness the first wear protection layer to the layer thickness the second wear protection layer larger One is, so is the wear of the second wear protection layer especially low. This shows the second wear protection layer a particularly long shelf life.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die als Hartstoffschicht ausgebildete erste Verschleißschutzschicht als Chrom-Nitrid-Schicht ausgebildet.In a further advantageous embodiment is as a hard material layer formed first wear protection layer as chromium nitride layer educated.
Eine derartige Ausbildung der ersten Verschleißschutzschicht weist eine große Härte und einen geringen Verschleißkoeffizienten insbesondere bei einer Reibung mit Materialien aus Stahl auf. Somit reicht es typischerweise aus, entweder die Ventilnadel oder den Ventilkörper mit der Schichtenfolge zu versehen. Grundsätzlich können aber auch die Ventilnadel und der Ventilkörper mit der Schichtenfolge beschichtet werden.A Such training of the first wear protection layer has a high hardness and a low wear coefficient especially at a friction with steel materials. Consequently it is typically sufficient either the valve needle or the To provide valve body with the sequence of layers. in principle but also the valve needle and the valve body be coated with the layer sequence.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die als diamantartige Kohlenstoffschicht ausgebildete zweite Verschleißschutzschicht als a-C:H-Schicht ausgebildet.In a further advantageous embodiment is as a diamond-like Carbon layer formed second wear protection layer formed as a-C: H layer.
Eine derartige zweite Verschleißschutzschicht, die als amorphe diamantartige Kohlenstoffschicht mit vorgegebenen Wasserstoffanteil ausgebildet ist, zeichnet sich aus durch einen hohen Anteil sp3-Verbindungen, sogenannten tetragonalen Kohlenstoffverbindungen, die diamantähnliche Eigenschaften aufweist, wie eine große Härte und einen geringen Verschleißkoeffizienten.Such a second wear protection layer, which is formed as an amorphous diamond-like carbon layer with predetermined hydrogen content, is characterized by a high proportion sp 3 compounds, so-called tetragonal carbon compounds, which has diamond-like properties, such as a high hardness and a low wear coefficient.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Haftschicht als Metallschicht ausgebildet.In In a further advantageous embodiment, the adhesive layer is as Metal layer formed.
Entsprechende Metallschichten zeichnen sich durch gute haftvermittelnde Eigenschaften für die Verschleißschutzschichten aus. Sie gewährleisten eine sehr gute Dauerhaltbarkeit der Verschleißschutzschichten wegen der guten Wärmeleitungseigenschaften von Metallen und einer damit verbundenen verbesserten Wärmeabführung von den Verschleißschutzschichten. Dies ist insbesondere beim Einsatz des Ventils beziehungsweise der Ventilnadel unter hohen Betriebstemperaturen ein wesentlicher Vorteil, da die einzelnen Verschleißschutzschichten besser gegen thermische Zerstörung geschützt sind. Durch die verbesserte Wärmeabführung kann insbesondere im Zusammenhang mit der als diamantartige Kohlenstoffschicht ausgebildeten zweiten Verschleißschutzschicht äußerst wirksam eine Graphitisierung der diamantartigen Kohlenstoffschichten verhindert wer den, das heißt eine Umwandlung der sp3-Kohlenstoffbindung in graphittypische sp2-Kohlenstoffbindungen. So kann auch bei extremen Betriebsbedingungen über eine sehr lange Betriebsdauer der Verschleißschutz gewährleistet werden.Corresponding metal layers are characterized by good adhesion-promoting properties for the wear-resistant layers. They ensure a very good durability of the wear protection layers because of the good heat transfer properties of metals and an associated improved heat dissipation from the wear protection layers. This is a significant advantage in particular when using the valve or the valve needle under high operating temperatures, since the individual wear protection layers are better protected against thermal destruction. Due to the improved heat dissipation, especially in connection with the diamond-like carbon layer formed second wear protection layer extremely graphitization of the diamond-like carbon layers prevented who, that is, a conversion of sp 3 -carbon bond in graphite-typical sp 2 carbon bonds. So even under extreme operating conditions over a very long service life, the wear protection can be guaranteed.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:embodiments The invention are explained below with reference to the schematic drawings. Show it:
Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.elements the same construction and function are cross-figurative provided with the same reference numerals.
Ein
Einspritzventil
Die
Ventilnadel
Die
Schichtenfolge besteht zumindest aus einer ersten Haftschicht
Die
erste Haftschicht
Die
erste Verschleißschutzschicht
Die
zweite Verschleißschutzschicht
Die Abscheidung derartiger Hartstoffschichten und/oder kohlenstoffhaltiger Verschleißschutzschichten kann beispielweise mittels eines CVD(= chemical vapour deposition)-Prozess erfolgen. Sie kann jedoch auch mittels eines Laserbogenplasma-Prozesses erfolgen. Aber auch andere dem Fachmann bekannte Herstellungsprozesse zur Abscheidung derartiger Verschleißschutzschichten sind einsetzbar.The Deposition of such hard material layers and / or carbonaceous Wear protection layers can, for example by means of a CVD (= chemical vapor deposition) process done. She can, however also be done by means of a laser arc plasma process. But also other manufacturing processes known to those skilled in the art for deposition Such wear protection layers can be used.
In
Dargestellt
sind drei Ausgestaltungen der Schichtenfolge. In allen drei Ausgestaltungen
ist auf der Ventilnadel
Die
erste Haftschicht
Die
drei Ausgestaltungen der Schichtenfolge unterscheiden sich im Folgenden
durch unterschiedlich ausgebildete Schichtdicken S1 und S2. Die Schichtenfolge
zeichnen sich dadurch aus, dass die Schichtdicke S2 der zweiten
Verschleißschutzschicht
Zwischen
der ersten und zweiten Verschleißschutzschicht
Weisen
die Haftschichten
Typischerweise
ist die zweite Verschleißschutzschicht
Der
Verschleiß der zweiten Verschleißschutzschicht
Grundsätzlich
können neben der ersten und zweiten Haftschicht
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 19502568 C1 [0004] - DE 19502568 C1 [0004]
- - DE 10038954 A1 [0005] DE 10038954 A1 [0005]
- - WO 01/61182 [0006] WO 01/61182 [0006]
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200810009030 DE102008009030A1 (en) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Valve needle for a valve of combustion chambers of internal-combustion engines, comprises seat area with a layer sequence of a first adhesive layer, a first wear-protection layer, a second adhesive layer and a second wear-protection layer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200810009030 DE102008009030A1 (en) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Valve needle for a valve of combustion chambers of internal-combustion engines, comprises seat area with a layer sequence of a first adhesive layer, a first wear-protection layer, a second adhesive layer and a second wear-protection layer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102008009030A1 true DE102008009030A1 (en) | 2009-09-03 |
Family
ID=40911156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200810009030 Ceased DE102008009030A1 (en) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Valve needle for a valve of combustion chambers of internal-combustion engines, comprises seat area with a layer sequence of a first adhesive layer, a first wear-protection layer, a second adhesive layer and a second wear-protection layer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102008009030A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017059990A1 (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | Robert Bosch Gmbh | Method for producing a valve piece for a fuel injector, and fuel injector |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19502568C1 (en) | 1995-01-27 | 1996-07-25 | Fraunhofer Ges Forschung | Hard, amorphous, hydrogen-free C-layers and process for their production |
EP0971048A1 (en) * | 1998-06-15 | 2000-01-12 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Amorphous carbon containing layer and process for its fabrication |
WO2001061182A1 (en) | 2000-02-15 | 2001-08-23 | Caterpillar Inc. | Thin film coatings for fuel injector components |
DE10038954A1 (en) | 2000-08-09 | 2002-02-28 | Siemens Ag | Valve used as an injection valve for a common rail injection system comprises a valve body with a valve body seat, and a valve needle guided in the valve body with a valve needle seat to control an opening |
DE102004002678A1 (en) * | 2004-01-19 | 2005-08-18 | Siemens Ag | Valve needle and valve |
DE102004041235A1 (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-02 | Ina-Schaeffler Kg | Wear resistant coating and method of making same |
DE102004054193A1 (en) * | 2004-11-10 | 2006-06-01 | Thomas Kronenberger | Hard coating on any, preferably flexible substrate, comprising at least two morphologically different layers useful in applications involving friction pairs has outer layer comprising hard layer of amorphous, diamond-like carbon (DLC) |
DE602004004150T2 (en) * | 2003-07-25 | 2007-10-11 | Nv Bekaert Sa | SUBSTRATE WITH INTERMEDIATE COVER AND HARD CARBON COVER |
WO2008011642A2 (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Robert Bosch Gmbh | Method for applying a coating material and coating for a metallic surface |
-
2008
- 2008-02-14 DE DE200810009030 patent/DE102008009030A1/en not_active Ceased
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19502568C1 (en) | 1995-01-27 | 1996-07-25 | Fraunhofer Ges Forschung | Hard, amorphous, hydrogen-free C-layers and process for their production |
EP0971048A1 (en) * | 1998-06-15 | 2000-01-12 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Amorphous carbon containing layer and process for its fabrication |
WO2001061182A1 (en) | 2000-02-15 | 2001-08-23 | Caterpillar Inc. | Thin film coatings for fuel injector components |
DE10038954A1 (en) | 2000-08-09 | 2002-02-28 | Siemens Ag | Valve used as an injection valve for a common rail injection system comprises a valve body with a valve body seat, and a valve needle guided in the valve body with a valve needle seat to control an opening |
DE602004004150T2 (en) * | 2003-07-25 | 2007-10-11 | Nv Bekaert Sa | SUBSTRATE WITH INTERMEDIATE COVER AND HARD CARBON COVER |
DE102004002678A1 (en) * | 2004-01-19 | 2005-08-18 | Siemens Ag | Valve needle and valve |
DE102004041235A1 (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-02 | Ina-Schaeffler Kg | Wear resistant coating and method of making same |
DE102004054193A1 (en) * | 2004-11-10 | 2006-06-01 | Thomas Kronenberger | Hard coating on any, preferably flexible substrate, comprising at least two morphologically different layers useful in applications involving friction pairs has outer layer comprising hard layer of amorphous, diamond-like carbon (DLC) |
WO2008011642A2 (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Robert Bosch Gmbh | Method for applying a coating material and coating for a metallic surface |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017059990A1 (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | Robert Bosch Gmbh | Method for producing a valve piece for a fuel injector, and fuel injector |
CN108368813A (en) * | 2015-10-07 | 2018-08-03 | 罗伯特·博世有限公司 | Method and fuel injector for manufacturing the valve member for being used for fuel injector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2005068825A1 (en) | Valve needle, and valve | |
EP2946030B1 (en) | Sliding element, in particular a piston ring, having a coating | |
EP3091100B1 (en) | Sliding element, in particular a piston ring, having a coating and method for producing a sliding element | |
EP2257654B1 (en) | Piston ring | |
DE112008002560T5 (en) | Valve with thin film coating | |
WO2011018252A1 (en) | Sliding element, in particular a piston ring, having a coating | |
DE10207078B4 (en) | Piston ring with a PVD coating | |
DE102011120145A1 (en) | Piston ring for a piston of an internal combustion engine and method for its production | |
DE10038954A1 (en) | Valve used as an injection valve for a common rail injection system comprises a valve body with a valve body seat, and a valve needle guided in the valve body with a valve needle seat to control an opening | |
DE102014006064A1 (en) | Coated cast iron component and manufacturing process | |
EP2347149B1 (en) | Method for coating a sliding element and sliding element, in particular a piston ring or cylinder liner of an internal combustion engine | |
EP2137435B1 (en) | Piston ring | |
DE102007007963A1 (en) | piston ring | |
DE102018202842A1 (en) | Wear-resistant coated metallic component in particular for a ball valve and method for applying a multi-layer wear protection layer for producing such a component | |
DE112015001603T5 (en) | Gleitlement, internal combustion engine and method for obtaining the sliding element | |
EP1387082A2 (en) | Component of an internal combustion engine with a tribological exposed element | |
WO2003006821A1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
DE102007009168A1 (en) | Pressure-compensated control valve, has seat limiting surface running between valve element and valve piece, where seat limiting surface is limited by seat disposing edge, which is guided at valve element or at valve piece | |
EP2408949B1 (en) | Method for coating a sliding element and sliding element, in particular a piston ring | |
DE102008009030A1 (en) | Valve needle for a valve of combustion chambers of internal-combustion engines, comprises seat area with a layer sequence of a first adhesive layer, a first wear-protection layer, a second adhesive layer and a second wear-protection layer | |
DE102005037549A1 (en) | Coating for mechanically highly stressed components | |
DE102005038385A1 (en) | A fuel injector and method for increasing the resistance of such a nozzle against operational deterioration of the injection characteristics | |
DE3623360A1 (en) | Device with adjacent surfaces, between which high pressures and/or high friction loads occur | |
DE112017001682T5 (en) | Piston ring for an internal combustion engine and method for obtaining a piston ring and internal combustion engine | |
DE10011918B4 (en) | Piston ring with wear protection layer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |