JP3044236B2 - Ceramic fuel injection nozzle and method of manufacturing the same - Google Patents
Ceramic fuel injection nozzle and method of manufacturing the sameInfo
- Publication number
- JP3044236B2 JP3044236B2 JP2130716A JP13071690A JP3044236B2 JP 3044236 B2 JP3044236 B2 JP 3044236B2 JP 2130716 A JP2130716 A JP 2130716A JP 13071690 A JP13071690 A JP 13071690A JP 3044236 B2 JP3044236 B2 JP 3044236B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- ceramic
- oil reservoir
- injection nozzle
- sectional area
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ノズル本体がセラミックにより形成されて
おり、燃焼室内に燃料を噴射するセラミック製燃料噴射
ノズルとその製造方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a ceramic fuel injection nozzle in which a nozzle body is formed of ceramic and injects fuel into a combustion chamber, and a method for manufacturing the same.
（従来の技術） 従来の燃料噴射ノズルは、ノズル本体が耐熱性を有す
る金属材料により形成されている。(Prior Art) In a conventional fuel injection nozzle, a nozzle body is formed of a metal material having heat resistance.
該ノズル本体を作成するには、金属材料からなりノズ
ル本体の概略形状に作成されたブランク材を機械加工す
る。In order to form the nozzle body, a blank material made of a metal material and formed in a general shape of the nozzle body is machined.
たとえば、ノズル本体内部に設けられる燃料通路はド
リル加工やリーマ加工を施され、円筒状に穿設されるこ
とにより設けられる。For example, the fuel passage provided inside the nozzle main body is provided by being drilled or reamed and drilled in a cylindrical shape.
（発明が解決しようとする課題） このような従来の金属材料からなる燃料噴射ノズルで
は、燃料ポンプから高圧燃料が供給されると、該燃料の
圧力によりノズル本体が弾性変形するため、噴射口に到
達する前に燃料の圧力が低下し、燃料室内に噴射される
時点での燃料の圧力を十分な圧力に保持することができ
ないという問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) In such a conventional fuel injection nozzle made of a metal material, when high-pressure fuel is supplied from a fuel pump, the pressure of the fuel causes the nozzle body to be elastically deformed. There is a problem in that the pressure of the fuel drops before the fuel reaches the fuel cell, and the pressure of the fuel at the time when the fuel is injected into the fuel chamber cannot be maintained at a sufficient pressure.
また、上記のごとく燃料通路をドリル加工やリーマ加
工により穿設すると、円筒形状にしか加工することがで
きず、ノズル本体の肉厚等により燃料通路の断面積が制
約されるという問題がある。Further, when the fuel passage is formed by drilling or reaming as described above, the fuel passage can be formed only into a cylindrical shape, and there is a problem that the cross-sectional area of the fuel passage is restricted by the thickness of the nozzle body and the like.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、燃料ポ
ンプから噴射口に到達するまでの燃料圧力が低下せず、
かつ燃料通路の断面積を十分に確保することのできるセ
ラミック製燃料噴射ノズルとその製造方法を提供しよう
とするものである。The present invention has been made in view of the above points, and the fuel pressure from the fuel pump to the injection port does not decrease,
Another object of the present invention is to provide a ceramic fuel injection nozzle capable of sufficiently securing a cross-sectional area of a fuel passage and a method of manufacturing the same.
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、（１）油溜を中央にして一方側に油
管を持ち他方側に先端部の噴射口を有する燃料通路とを
有するセラミック製の本体を有するセラミック製燃料噴
射ノズルにおいて、基端から油溜に向かって断面積が順
次狭くなる油管と、油溜から噴射口に向かって断面積が
順次狭くなる燃料通路と、燃料通路と先端の噴射口との
間を開閉するニードル弁と、を具備してなるセラミック
製燃料噴射ノズルを提供する。(Means for Solving the Problems) According to the present invention, there is provided (1) a ceramic body having an oil reservoir as a center and a fuel passage having an oil pipe on one side and an injection port at a tip on the other side. In a ceramic fuel injection nozzle having an oil pipe, the cross-sectional area of which gradually decreases from the base end to the oil reservoir, a fuel passage whose cross-sectional area gradually decreases from the oil reservoir to the injection port, and a fuel passage and an injection port at the tip end And a needle valve that opens and closes between the fuel injection nozzle and the ceramic fuel injection nozzle.
また、（２）上記セラミックは窒化珪素及び炭化珪素
の内の少なくとも一方であることを特徴とする上記
（１）に記載のセラミック製燃料噴射ノズルを提供す
る。(2) The ceramic fuel injection nozzle according to (1), wherein the ceramic is at least one of silicon nitride and silicon carbide.
さらに（３）燃料供給方向に沿って断面積が減少する
形状の油管形状をした部分と、これと連通し油溜形状を
した部分と、該油溜と連通し該油溜部分から燃料供給方
向に沿って断面積が減少する燃料通路の形状と、噴射口
の形状をした中子と共に型内部に充填しノズル本体形状
に成形するステップと、該成形体を加熱し中子を揮散除
去せしめると共にセラミック粉体を焼結するステップと
を有することを特徴とするセラミック製燃料噴射ノズル
の製造方法を提供する。Further, (3) a portion having an oil pipe shape having a cross-sectional area decreasing along the fuel supply direction, a portion having an oil reservoir shape communicating therewith, and communicating with the oil reservoir and a fuel supply direction from the oil reservoir portion. A step of filling the inside of the mold together with the shape of the fuel passage having a reduced cross-sectional area along with the core in the shape of the injection port to form the nozzle body shape, and heating the formed body to volatilize and remove the core. And sintering the ceramic powder.
（作用） 本発明のセラミック製燃料噴射ノズルは、ノズル本体
がセラミックにて形成されているので、燃料圧力により
ノズル本体が変形せず、かつ燃料通路の断面積が燃料の
通過方向に対して漸次減少しているので、噴射口に到達
した時点での燃料圧力が減少しない。(Function) In the ceramic fuel injection nozzle of the present invention, since the nozzle body is formed of ceramic, the nozzle body is not deformed by the fuel pressure, and the cross-sectional area of the fuel passage is gradually increased in the fuel passage direction. Since the fuel pressure has decreased, the fuel pressure at the time of reaching the injection port does not decrease.
また、本発明のセラミック製燃料噴射ノズルの製造方
法では、中子を用いて燃料通路を形成するので、ノズル
本体の肉厚等に制約されることなく、所望の形状の燃料
通路を設けることができる。In the method for manufacturing a ceramic fuel injection nozzle of the present invention, since the fuel passage is formed using the core, the fuel passage having a desired shape can be provided without being limited by the thickness of the nozzle body. it can.
（実施例） 以下、本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は、本発明のセラミック製燃料噴射ノズルの部
分断面図である。FIG. 1 is a partial sectional view of a ceramic fuel injection nozzle of the present invention.
１は、窒化珪素等のセラミック材料の焼結体からなる
ノズル本体である。Reference numeral 1 denotes a nozzle body made of a sintered body of a ceramic material such as silicon nitride.
該ノズル本体１内部には油管11が設けられており、燃
料ポンプ（図示せず）から供給された高圧燃料を油溜12
へと導くものである。尚、該油管11は油溜12方向に対し
て、流路の断面積が漸次減少するように形成されてい
る。An oil pipe 11 is provided inside the nozzle main body 1 to supply high-pressure fuel supplied from a fuel pump (not shown) to an oil reservoir 12.
It leads to. The oil pipe 11 is formed such that the cross-sectional area of the flow path gradually decreases in the direction of the oil reservoir 12.
そして、高圧燃料は該油溜12から更に燃料通路13を経
て先端部14へと移送され、該先端部14に設けられた噴射
口から燃焼室へと噴射される。Then, the high-pressure fuel is further transferred from the oil reservoir 12 to the tip portion 14 via the fuel passage 13 and is injected into the combustion chamber from an injection port provided in the tip portion 14.
尚、上記ノズル本体１内部には先端部14方向にスプリ
ングによって付勢されているニードル弁２が配設されて
おり、燃料ポンプから該ノズル本体１に高圧燃料が供給
されていない場合、すなわちノズル本体１内部の燃料圧
力が低圧力の場合には、上記燃料通路13と先端部14との
間を隔絶し、燃料が噴射口から漏出することを防止して
いる。A needle valve 2 urged by a spring in the direction of the tip portion 14 is provided inside the nozzle body 1. When high-pressure fuel is not supplied from the fuel pump to the nozzle body 1, When the fuel pressure inside the main body 1 is low, the fuel passage 13 is isolated from the front end portion 14 to prevent the fuel from leaking from the injection port.
そして、燃料ポンプから高圧燃料が供給されると、上
記油溜12にある燃料の圧力により、スプリングによる付
勢力に抗して、本図では左方向に駆動され、上記燃料通
路13と先端部14との間を連通させ、高圧燃料を先端部14
へと移送させる。When high-pressure fuel is supplied from the fuel pump, the fuel is driven to the left in the drawing against the urging force of the spring due to the pressure of the fuel in the oil reservoir 12, and the fuel passage 13 and the tip 14 And pressurize the high-pressure fuel
Transfer to
ところで、上記燃料通路13は上記油管11と同様に、燃
料の流通方向、すなわち先端部方向に移動するにしたが
い、断面積が減少するように形成されている。これは、
燃料ポンプから先端部14へと燃料が移送される途中にて
燃料の圧力が低下しないようにするためである。By the way, the fuel passage 13 is formed so that its cross-sectional area decreases as it moves in the fuel flow direction, that is, in the direction of the tip end, similarly to the oil pipe 11. this is,
This is to prevent the fuel pressure from dropping during the transfer of the fuel from the fuel pump to the distal end portion 14.
例えば、上記燃料通路13のうち、任意の点A1にて、燃
料が微小距離l1移動し、断面積がS2である点A2の燃料を
圧縮し、微小長さl2の燃料柱になった場合を考えると、
点A2での圧力増加量ΔＰは、 ΔＰ＝Ｅ・S1・l1／（S2・l2） 但し、Ｅ＝弾性係数 の関係式にて求められる。For example, at an arbitrary point A 1 in the fuel passage 13, the fuel moves a minute distance l 1 , compresses the fuel at a point A 2 having a cross-sectional area of S 2 , and forms a fuel column having a minute length l 2 . Given that
The pressure increase [Delta] P at the point A 2 is, ΔP = E · S 1 · l 1 / (S 2 · l 2) where obtained by a relational expression E = modulus of elasticity.
上記のごとく燃料通路13は燃料の移送方向に対して断
面積が減少しているので、S1＞S2となり、よって常にΔ
Ｐ＞０となる。As described above, since the cross-sectional area of the fuel passage 13 decreases in the fuel transfer direction, S 1 > S 2 , and therefore, Δ
P> 0.
次に、本発明によるセラミック製燃料噴射ノズルの製
造方法について説明する。Next, a method for manufacturing a ceramic fuel injection nozzle according to the present invention will be described.
第２図は、本願製造方法に用いる中子を示す斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view showing a core used in the manufacturing method of the present invention.
本図に示す中子３は、加熱されることにより熱分解し
揮散除去される材料、たとえばポリプロピレン等の合成
樹脂材料から構成されている。The core 3 shown in the figure is made of a material which is thermally decomposed and volatilized and removed by heating, for example, a synthetic resin material such as polypropylene.
部分31は燃料通路13を形成する部分であり、該部分31
には先端部14を形成する部分32が連結している。そし
て、該部分32の反対側には、油溜12を形成する部分33及
びニードル弁２の摺動面を形成する部分34が連結してい
る。The portion 31 is a portion that forms the fuel passage 13 and the portion 31
Is connected to a portion 32 forming the distal end portion. A portion 33 forming the oil reservoir 12 and a portion 34 forming a sliding surface of the needle valve 2 are connected to the opposite side of the portion 32.
そして、油管11を形成する部分35が上記部分34に並設
され部分33に接続されている。該部分35は図示のごとく
断面形状が円形でも良く、あるいは矩形状等でも良い。A portion 35 forming the oil pipe 11 is arranged in parallel with the portion 34 and connected to the portion 33. The section 35 may have a circular cross-sectional shape as shown, or may have a rectangular shape or the like.
そして、一点鎖線で示したＡはパーティングラインで
あり、該中子３は本図における左右に２分割されたもの
を接着して形成されるものである。A indicated by a dashed line is a parting line, and the core 3 is formed by bonding the two parts which are divided into right and left parts in the figure.
第３図は、ノズル本体の製造装置を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view showing an apparatus for manufacturing a nozzle body.
４は上記ノズル本体１の外形形状が刻設された型であ
る。該型４内部に上記中子３を所定位置に保持する。そ
して、該型４と中子３とによって形成される空間には、
窒化珪素の粉末にバインダー及び水を添加して作成され
たスラリー５が充填されている。Reference numeral 4 denotes a mold in which the outer shape of the nozzle body 1 is engraved. The core 3 is held in a predetermined position inside the mold 4. And, in the space formed by the mold 4 and the core 3,
The slurry 5 is prepared by adding a binder and water to silicon nitride powder.
そして、該スラリー５に含有されている水分を除去
し、該スラリー５を凝固させた後、型４から取り出し
て、加熱炉内に配設し焼結する。該焼結時には上記中子
３は熱分解され揮散除去される。Then, after removing the water contained in the slurry 5 and solidifying the slurry 5, the slurry 5 is taken out of the mold 4, placed in a heating furnace, and sintered. During the sintering, the core 3 is thermally decomposed and volatilized and removed.
尚、ニードル弁２との摺動面や噴射口内周面等のよう
に、特になめらかな面が要求される部分には、焼結後に
微細砥粒のスラリーを流し、表面の面性状を整える加工
を施しても良い。In addition, in a portion where a particularly smooth surface is required, such as a sliding surface with the needle valve 2 and an inner peripheral surface of the injection port, a process of flowing a slurry of fine abrasive particles after sintering to adjust the surface properties of the surface. May be applied.
最後に上記工程にて作成されたノズル本体１にニード
ル弁２等を組み込み、上記第１図に示す燃料噴射ノズル
を作成する。Finally, the needle valve 2 and the like are assembled into the nozzle body 1 created in the above-described process, and the fuel injection nozzle shown in FIG. 1 is created.
第４図は、本願製造方法に用いる中子の他の実施例を
示す分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view showing another embodiment of the core used in the manufacturing method of the present invention.
本図に示す中子300は、上記中子３と同じく加熱され
ることにより熱分解し揮散除去される材料、たとえばポ
リプロピレン等の合成樹脂材料から構成されている。The core 300 shown in the figure is made of a material which is thermally decomposed and volatilized and removed by heating as in the case of the core 3, for example, a synthetic resin material such as polypropylene.
部分310は燃料通路13を形成する部分であり、該部分3
10には先端部14を形成する部分320が連結している。そ
して、該部分320の反対側には、油溜12を形成する部分3
30及びニードル弁２の摺動面を形成する部分340が連結
している。The part 310 is a part that forms the fuel passage 13 and the part 3
A portion 320 forming the tip 14 is connected to 10. On the opposite side of the part 320, a part 3 forming the oil reservoir 12 is formed.
30 and a portion 340 forming the sliding surface of the needle valve 2 are connected.
そして、別個に形成された油管11を形成する部分350
を部分330に接続する。該部分350は図示のごとく部分円
周形状でも良く、あるいは矩形状等でも良い。ただし、
燃料の移送方向に対して断面積が減少するように形成さ
れている。Then, the part 350 forming the separately formed oil pipe 11
To section 330. The portion 350 may have a partial circumferential shape as shown, or a rectangular shape or the like. However,
The cross-sectional area is formed so as to decrease in the fuel transfer direction.
上記において、本発明の実施例について詳細に説明し
たが、本発明の精神から逸れないかぎりで、種々の異な
る実施例は容易に構成できるから、本発明は上記特許請
求の範囲において記載した限定以外、特定の実施例に制
約されるものではない。In the above, the embodiments of the present invention have been described in detail. However, various different embodiments can be easily configured without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to those described in the claims. , Is not limited to a particular embodiment.
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、ノズル本体が
セラミックにて形成されているので、燃料圧力によりノ
ズル本体が変形せず、かつ燃料通路の断面積が燃料の通
過方向に対して減少しているので、噴射口に到達した時
点での燃料圧力が減少しないセラミック性燃料噴射ノズ
ルを提供することができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, since the nozzle body is formed of ceramic, the nozzle body is not deformed by the fuel pressure, and the cross-sectional area of the fuel passage is changed in the fuel passage direction. , It is possible to provide a ceramic fuel injection nozzle in which the fuel pressure at the time of reaching the injection port does not decrease.
また、中子を用いて燃料通路を形成するので、ノズル
本体の肉厚等に制約されることなく、所望の形状の燃料
通路を設けることができるセラミック製燃料噴射ノズル
の製造方法を提供できる。Further, since the fuel passage is formed using the core, a method of manufacturing a ceramic fuel injection nozzle capable of providing a fuel passage of a desired shape without being limited by the thickness of the nozzle body or the like can be provided.
第１図は、本発明のセラミック製燃料噴射ノズルの部分
断面図、第２図は、本願製造方法に用いる中子を示す分
解斜視図、第３図は、ノズル本体の製造装置を示す断面
図、第４図は、本願製造方法に用いる中子の他の実施例
を示す分解斜視図である。 １…ノズル本体、２…ニードル弁、３・300…中子、４
…型、５…スラリー、11…油管、13…燃料通路。FIG. 1 is a partial sectional view of a ceramic fuel injection nozzle of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing a core used in the manufacturing method of the present application, and FIG. 3 is a sectional view showing a nozzle body manufacturing apparatus. FIG. 4 is an exploded perspective view showing another embodiment of the core used in the manufacturing method of the present invention. 1: nozzle body, 2: needle valve, 3.300: core, 4
... type, 5 ... slurry, 11 ... oil pipe, 13 ... fuel passage.
Claims (3)
側に先端部の噴射口を有する燃料通路とを有するセラミ
ック製の本体を有するセラミック製燃料噴射ノズルにお
いて、 基端から油溜に向かって断面積が順次狭くなる油管と、 油溜から噴射口に向かって断面積が順次狭くなる燃料通
路と、 燃料通路と先端の噴射口との間を開閉するニードル弁
と、 を具備してなるセラミック製燃料噴射ノズル。1. A ceramic fuel injection nozzle having a ceramic body having an oil reservoir on one side, an oil pipe on one side, and a fuel passage having an injection port at a distal end on the other side, with the oil reservoir as a center. An oil pipe whose cross-sectional area gradually narrows toward the fuel tank, a fuel passage whose cross-sectional area gradually narrows from the oil reservoir toward the injection port, and a needle valve which opens and closes between the fuel passage and the injection port at the tip end. Ceramic fuel injection nozzle.
内の少なくとも一方であることを特徴とする請求項
（１）に記載のセラミック製燃料噴射ノズル。2. The fuel injection nozzle according to claim 1, wherein the ceramic is at least one of silicon nitride and silicon carbide.
状の油管形状をした部分と、これと連通し油溜形状をし
た部分と、該油溜と連通し該油溜部分から燃料供給方向
に沿って断面積が減少する燃料通路の形状と、噴射口の
形状をした中子を熱分解性を有する樹脂にて形成するス
テップと、セラミック粉体を該中子と共に型内部に充填
しノズル本体形状に成形するステップと、該成形体を加
熱し中子を揮散除去せしめると共にセラミック粉体を焼
結するステップとを有することを特徴とするセラミック
製燃料噴射ノズルの製造方法。3. An oil pipe portion having a cross-sectional area decreasing along the fuel supply direction, an oil reservoir portion communicating with the oil tube portion, and a fuel supply portion communicating with the oil reservoir and being supplied from the oil reservoir portion. A step of forming a fuel passage having a cross-sectional area decreasing along the direction, a core having a shape of an injection port formed of a resin having thermal decomposition property, and filling ceramic powder together with the core into the mold. A method of manufacturing a ceramic fuel injection nozzle, comprising: forming a nozzle body shape; heating the formed body to volatilize and remove a core; and sintering a ceramic powder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2130716A JP3044236B2 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Ceramic fuel injection nozzle and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2130716A JP3044236B2 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Ceramic fuel injection nozzle and method of manufacturing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0427761A JPH0427761A (en) | 1992-01-30 |
| JP3044236B2 true JP3044236B2 (en) | 2000-05-22 |
Family
ID=15040919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2130716A Expired - Lifetime JP3044236B2 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Ceramic fuel injection nozzle and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3044236B2 (en) |
-
1990
- 1990-05-21 JP JP2130716A patent/JP3044236B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0427761A (en) | 1992-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07501377A (en) | Valve needle for electromagnetically actuated valves and its manufacturing method | |
| US20070000128A1 (en) | Fuel injector nozzle manufacturing method | |
| US5765755A (en) | Injection rate shaping nozzle assembly for a fuel injector | |
| US4083498A (en) | Fuel injection nozzles | |
| JP2965042B2 (en) | Electromagnetic fuel injector for diesel engines | |
| KR100854073B1 (en) | Injection molding substance and manufacturing method thereof | |
| JP4082929B2 (en) | Fuel injection valve | |
| JP3044236B2 (en) | Ceramic fuel injection nozzle and method of manufacturing the same | |
| JPH02186177A (en) | Liquid control valve | |
| US6033619A (en) | Method for manufacturing ceramics having fine holes | |
| US4497443A (en) | Injection valve | |
| JP3737543B2 (en) | Combustion device injection nozzle | |
| JPH0427762A (en) | Ceramic fuel injection nozzle and manufacture thereof | |
| EP0972934A3 (en) | Fuel injector | |
| JPH05231267A (en) | Fuel injection nozzle and manufacture thereof | |
| JP3028863B2 (en) | Fuel injection valve | |
| US5827582A (en) | Object with a small orifice and method of making the same | |
| JP3114334B2 (en) | Fuel injection nozzle and method of manufacturing the same | |
| JP2946760B2 (en) | Manufacturing method of irregular injection nozzle | |
| JP4465840B2 (en) | Method for producing porous hydrostatic gas bearing | |
| KR20060095875A (en) | Conductive porous material, resin molding die using it, and process for producing conductive porous material | |
| WO1992005363A1 (en) | Fuel injection nozzles | |
| JPS63239365A (en) | Fuel injection nozzle | |
| JPS59200063A (en) | Fuel injector | |
| JP2982240B2 (en) | Manufacturing method of fuel injection nozzle |