JPH04103871A - 燃料噴射ノズル及びその製造方法 - Google Patents
燃料噴射ノズル及びその製造方法Info
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- JPH04103871A JPH04103871A JP21895190A JP21895190A JPH04103871A JP H04103871 A JPH04103871 A JP H04103871A JP 21895190 A JP21895190 A JP 21895190A JP 21895190 A JP21895190 A JP 21895190A JP H04103871 A JPH04103871 A JP H04103871A
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Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
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。
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〕
この発明は、燃焼室内に露出する噴孔から該燃焼室に燃
料を噴射する燃料噴射ノズル及びその製造方法に関する
。
料を噴射する燃料噴射ノズル及びその製造方法に関する
。
従来、燃焼室に燃料を噴霧する燃料噴射ノズルは、主と
して、ノズル本体、該ノズル本体の先端部に形成された
1個又は複数個の噴孔及び該噴孔を開閉するための針弁
から成る。ノズル本体は、金属材料又はセラミック材料
で製作され、筒体上部と先端が封止した筒体先端部とか
ら成る。筒体上部の内周面と針弁の外周面との間には、
燃料供給通路が形成されている。また、筒体先端部には
1個又は複数個の噴孔が形成されている。噴孔は、針弁
が上下動することによって針弁の先端のテーパ面等の弁
部が筒体先端部のテーパ面等の弁座部に接離することで
開閉される。
して、ノズル本体、該ノズル本体の先端部に形成された
1個又は複数個の噴孔及び該噴孔を開閉するための針弁
から成る。ノズル本体は、金属材料又はセラミック材料
で製作され、筒体上部と先端が封止した筒体先端部とか
ら成る。筒体上部の内周面と針弁の外周面との間には、
燃料供給通路が形成されている。また、筒体先端部には
1個又は複数個の噴孔が形成されている。噴孔は、針弁
が上下動することによって針弁の先端のテーパ面等の弁
部が筒体先端部のテーパ面等の弁座部に接離することで
開閉される。
また、実開昭58−122778号公報には、上記のよ
うな燃料噴射ノズルが開示されている。
うな燃料噴射ノズルが開示されている。
該内燃機関の燃料噴射ノズルは、ノズルボディにその内
部に配置される針弁の先端の円錐面が着座する弁座部を
有し、該弁座部に複数の噴孔を形成し、該噴孔をそれぞ
れセラミンク材で構成し、これらのセラミック材をノズ
ルボディの弁座部に焼ばめにより嵌着したものである。
部に配置される針弁の先端の円錐面が着座する弁座部を
有し、該弁座部に複数の噴孔を形成し、該噴孔をそれぞ
れセラミンク材で構成し、これらのセラミック材をノズ
ルボディの弁座部に焼ばめにより嵌着したものである。
更に、特開昭59−41662号公報には、ノズルチッ
プの少なくとも燃焼室側の表面層をセラミックスにて形
成し、同セラミックスの表面に酸化触媒を付着させた燃
料噴射ノズルが開示されている。
プの少なくとも燃焼室側の表面層をセラミックスにて形
成し、同セラミックスの表面に酸化触媒を付着させた燃
料噴射ノズルが開示されている。
また、特開昭63−144526号公報には、電子デバ
イス用ケイ素窒素含有被膜の形成方法が開示されている
。該被膜の形成方法は、ケイ素及び窒素含有プレセラミ
ックポリマーを溶削で希釈し、そのプレセラミックポリ
マー溶液で電子デバイスをコーティングし、プレセラミ
ックポリマー溶液を乾燥して溶削を蒸発することによっ
て電子デバイス上にプレセラミックス被膜を堆積し、そ
して空気の不存在において該コーティングせる電子デバ
イスを加熱してセラミック又はセラミック様被膜でコー
ティングせる電子デバイスを得ることによって、電子デ
バイスをセラミック又はセラミック様被膜でコーティン
グするものである。
イス用ケイ素窒素含有被膜の形成方法が開示されている
。該被膜の形成方法は、ケイ素及び窒素含有プレセラミ
ックポリマーを溶削で希釈し、そのプレセラミックポリ
マー溶液で電子デバイスをコーティングし、プレセラミ
ックポリマー溶液を乾燥して溶削を蒸発することによっ
て電子デバイス上にプレセラミックス被膜を堆積し、そ
して空気の不存在において該コーティングせる電子デバ
イスを加熱してセラミック又はセラミック様被膜でコー
ティングせる電子デバイスを得ることによって、電子デ
バイスをセラミック又はセラミック様被膜でコーティン
グするものである。
ところで、燃料噴射ノズルにおいて、筒体先端部に形成
された噴孔については、噴孔径及び噴孔数は、燃焼状態
に大きな影響を及ぼす条件であり、噴孔に対するこれら
の諸条件の決定は、エンジン性能とも関係してエンジン
性能の同上に重要な要素となる。また、噴孔径及び噴孔
数についてのみでなく、形状、噴孔角度等の噴孔形状も
燃焼に大きな影響を及ばすことは、従来からも分かって
いる要素であるが、日取外の微細な形状、即ち異形形状
の噴孔を製造するのは困難であった。例えば、燃料噴射
ノズルの噴孔形状を従来の円形形状がら四角形状等の異
形形状にすることによって、噴霧粒の速度分布を変え、
空気の取り込みを良くすることができるものである。こ
のような噴孔に対して表面にセラミック層を形成するの
は、極めて困難なことである。
された噴孔については、噴孔径及び噴孔数は、燃焼状態
に大きな影響を及ぼす条件であり、噴孔に対するこれら
の諸条件の決定は、エンジン性能とも関係してエンジン
性能の同上に重要な要素となる。また、噴孔径及び噴孔
数についてのみでなく、形状、噴孔角度等の噴孔形状も
燃焼に大きな影響を及ばすことは、従来からも分かって
いる要素であるが、日取外の微細な形状、即ち異形形状
の噴孔を製造するのは困難であった。例えば、燃料噴射
ノズルの噴孔形状を従来の円形形状がら四角形状等の異
形形状にすることによって、噴霧粒の速度分布を変え、
空気の取り込みを良くすることができるものである。こ
のような噴孔に対して表面にセラミック層を形成するの
は、極めて困難なことである。
また、燃料噴射ノズルの噴孔壁面の平滑度を上げるため
、該噴孔壁面にめっき処理を施すことが挙げられるが、
めっき層は下地との密着強度が低く、高圧が印加された
際に剥離現象が発生する。
、該噴孔壁面にめっき処理を施すことが挙げられるが、
めっき層は下地との密着強度が低く、高圧が印加された
際に剥離現象が発生する。
或いは、燃料噴射ノズルの弁座部の耐摩耗性を上げるた
めに、浸炭焼き入れを行うことが挙げられるが、弁座部
に対して浸炭焼き入れを行うことでは十分な耐摩耗性を
得ることができず、しかもコストを上昇させるという問
題を有している。
めに、浸炭焼き入れを行うことが挙げられるが、弁座部
に対して浸炭焼き入れを行うことでは十分な耐摩耗性を
得ることができず、しかもコストを上昇させるという問
題を有している。
また、前掲実開昭58−122778号公報に開示され
たような燃料噴射ノズルについては、ノズル本体とセラ
ミック製のパイプとの固定は熱膨張差による焼嵌めで固
定したものである。ところが、ノズル本体に形成した噴
孔壁面の仕上げ加工が困難であるため、噴孔壁面の粗さ
が大きいまま使用することになる。この場合、噴孔を通
るガスの流れが乱れ、良好な燃焼状態を得ることができ
ない、また、噴孔部をセラミックスで製作し且つノズル
本体を金属で製作しているため、セラミックスと金属と
の熱膨張係数の差に起因するセラミックスの割れが発生
し、しかも、燃焼室内に位置するノズル先端部は高温に
曝されるため、使用時に噴出圧によってノズル本体から
パイプのみが外れる危険性が大きいという問題を有して
いる。
たような燃料噴射ノズルについては、ノズル本体とセラ
ミック製のパイプとの固定は熱膨張差による焼嵌めで固
定したものである。ところが、ノズル本体に形成した噴
孔壁面の仕上げ加工が困難であるため、噴孔壁面の粗さ
が大きいまま使用することになる。この場合、噴孔を通
るガスの流れが乱れ、良好な燃焼状態を得ることができ
ない、また、噴孔部をセラミックスで製作し且つノズル
本体を金属で製作しているため、セラミックスと金属と
の熱膨張係数の差に起因するセラミックスの割れが発生
し、しかも、燃焼室内に位置するノズル先端部は高温に
曝されるため、使用時に噴出圧によってノズル本体から
パイプのみが外れる危険性が大きいという問題を有して
いる。
更に、上記燃料噴射ノズルを製造する工程が多く、噴孔
の数も多く、コスト高になるという問題がある。しかも
、ノズル本体の弁座部は金属材料から製作されているの
で、弁座部の摩耗が大きくなる。また、セラミック製パ
イプをノズル本体と同等の熱膨張率の材料で製作し、ノ
ズル本体のみを加熱して焼嵌めする場合に、焼嵌め時の
温度差によってセラミック製パイプがサーマルショック
にて破損するか、セラミック製パイプの重量が非常に小
さいため、焼嵌め時にノズル本体に少しでも触れると、
セラミ、り製バイブは瞬時に温度が上昇し、ノズル本体
に噛み込む恐れがあるという問題を有している。
の数も多く、コスト高になるという問題がある。しかも
、ノズル本体の弁座部は金属材料から製作されているの
で、弁座部の摩耗が大きくなる。また、セラミック製パ
イプをノズル本体と同等の熱膨張率の材料で製作し、ノ
ズル本体のみを加熱して焼嵌めする場合に、焼嵌め時の
温度差によってセラミック製パイプがサーマルショック
にて破損するか、セラミック製パイプの重量が非常に小
さいため、焼嵌め時にノズル本体に少しでも触れると、
セラミ、り製バイブは瞬時に温度が上昇し、ノズル本体
に噛み込む恐れがあるという問題を有している。
また、前掲特開昭59−41662号公報に開示された
燃料噴射ノズルは、セラミック材で表面層を形成する方
法は、溶射法によって行われている。
燃料噴射ノズルは、セラミック材で表面層を形成する方
法は、溶射法によって行われている。
更に、前掲特開昭63−144526号公報に開示され
たケイ素窒素含有被膜の形成方法は、電子デバイスへの
コーティングに関してであり、燃料噴射ノズルを構成す
る筒状のノズル本体の内面或いはノズル本体に形成した
極めて細い噴孔の壁面に対する付着に関するものではな
い。
たケイ素窒素含有被膜の形成方法は、電子デバイスへの
コーティングに関してであり、燃料噴射ノズルを構成す
る筒状のノズル本体の内面或いはノズル本体に形成した
極めて細い噴孔の壁面に対する付着に関するものではな
い。
この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、
燃焼室内に露出する噴孔から該燃焼室に燃料を噴射する
ノズル本体と針弁を有する燃料噴射ノズルにおいて、金
属材料又はセラミック材料から製作したノズル本体をポ
リシラザン等のケイ素を含むポリマー溶液中に浸漬し、
次いで加熱して熱分解させ、焼成することによって、少
なくともノズル本体に形成した極めて細い孔から成る噴
孔の壁面、弁座部及び摺動部にセラミック層を形成する
燃料噴射ノズル及びその製造方法を提供することである
。
燃焼室内に露出する噴孔から該燃焼室に燃料を噴射する
ノズル本体と針弁を有する燃料噴射ノズルにおいて、金
属材料又はセラミック材料から製作したノズル本体をポ
リシラザン等のケイ素を含むポリマー溶液中に浸漬し、
次いで加熱して熱分解させ、焼成することによって、少
なくともノズル本体に形成した極めて細い孔から成る噴
孔の壁面、弁座部及び摺動部にセラミック層を形成する
燃料噴射ノズル及びその製造方法を提供することである
。
この発明は、上記目的を達成するため、次のように構成
されている。即ち、この発明は、ノズル本体、該ノズル
本体内を上下移動する針弁、前記ノズル本体に形成した
燃料噴射用の噴孔、前記針弁が前記噴孔を閉鎖する時に
着座する前記ノズル本体に形成した弁座部、及び前記針
弁が上下移動する時に前記針弁に対して摺動面となる摺
動部を有する燃料噴射ノズルにおいて、少なくとも前記
噴孔の壁面、前記針弁に対する前記弁座部及び前記摺動
部に、ケイ素を含むポリマーの熱分解・焼成によって転
化したセラミック層を形成した燃料噴射ノズルに関する
。
されている。即ち、この発明は、ノズル本体、該ノズル
本体内を上下移動する針弁、前記ノズル本体に形成した
燃料噴射用の噴孔、前記針弁が前記噴孔を閉鎖する時に
着座する前記ノズル本体に形成した弁座部、及び前記針
弁が上下移動する時に前記針弁に対して摺動面となる摺
動部を有する燃料噴射ノズルにおいて、少なくとも前記
噴孔の壁面、前記針弁に対する前記弁座部及び前記摺動
部に、ケイ素を含むポリマーの熱分解・焼成によって転
化したセラミック層を形成した燃料噴射ノズルに関する
。
或いは、この発明は、燃料を噴射するための噴孔、該噴
孔の閉鎖時に針弁が着座する弁座部及び前記針弁の上下
移動時に前記針弁に対して摺動面となる摺動部を有する
ノズル本体を、ケイ素を含むポリマー溶液中に浸漬して
少なくとも前記噴孔、前記弁座部及び前記摺動部に前記
ポリマーを付着させる工程、次いで、前記ポリマーが付
着した前記ノズル本体を窒素又はアンモニア雰囲気中で
加熱して付着ポリマーをセラミック層に転化させる工程
、から成る燃料噴射ノズルの製造方法に関する。
孔の閉鎖時に針弁が着座する弁座部及び前記針弁の上下
移動時に前記針弁に対して摺動面となる摺動部を有する
ノズル本体を、ケイ素を含むポリマー溶液中に浸漬して
少なくとも前記噴孔、前記弁座部及び前記摺動部に前記
ポリマーを付着させる工程、次いで、前記ポリマーが付
着した前記ノズル本体を窒素又はアンモニア雰囲気中で
加熱して付着ポリマーをセラミック層に転化させる工程
、から成る燃料噴射ノズルの製造方法に関する。
また、この燃料噴射ノズルの製造方法において、前記ポ
リマーはポリシラザン又はポリカルボシランである。
リマーはポリシラザン又はポリカルボシランである。
この発明による燃料噴射ノズル及びその製造方法は、上
記のように構成され、次のように作用する。即ち、この
燃料噴射ノズルは、少なくとも噴孔の壁面、針弁に対す
る弁慶部及び摺動面に、ケイ素を含むポリマーの熱分解
・焼成により転化したセラミック層を形成したので、該
セラミック層は強固にノズル本体の所定の部位に容易に
且つ確実に接合されている。
記のように構成され、次のように作用する。即ち、この
燃料噴射ノズルは、少なくとも噴孔の壁面、針弁に対す
る弁慶部及び摺動面に、ケイ素を含むポリマーの熱分解
・焼成により転化したセラミック層を形成したので、該
セラミック層は強固にノズル本体の所定の部位に容易に
且つ確実に接合されている。
更に、この燃料噴射ノズルの製造方法は、ケイ素を含む
ポリマー溶液中に浸漬して少なくとも噴孔の壁面、弁座
部及び摺動部にポリマーを付着させ、次いで、該ポリマ
ーが付着した前記ノズル本体を窒素雰囲気又はアンモニ
ア雰囲気中で加熱して前記ポリマーをセラミック層に転
化させたので、前記弁座部及び前記摺動面は勿論、前記
噴孔が極めて細く、噴孔の形状が円形に限らず楕円形、
角形等の異形形状であっても、該表面にセラミック層を
容易に、簡単に且つ能率的に形成することができ、且つ
該セラミック層の表面を平滑面に仕上げることができる
。
ポリマー溶液中に浸漬して少なくとも噴孔の壁面、弁座
部及び摺動部にポリマーを付着させ、次いで、該ポリマ
ーが付着した前記ノズル本体を窒素雰囲気又はアンモニ
ア雰囲気中で加熱して前記ポリマーをセラミック層に転
化させたので、前記弁座部及び前記摺動面は勿論、前記
噴孔が極めて細く、噴孔の形状が円形に限らず楕円形、
角形等の異形形状であっても、該表面にセラミック層を
容易に、簡単に且つ能率的に形成することができ、且つ
該セラミック層の表面を平滑面に仕上げることができる
。
以下、図面を参照して、この発明による燃料噴射ノズル
の製造方法の実施例を説明する。
の製造方法の実施例を説明する。
第1図はこの発明による燃料噴射ノズルの製造方法の一
実施例を示す概略断面図である。
実施例を示す概略断面図である。
この燃料噴射ノズルは、ノズル本体1、該ノズル本体1
の穴部8内を上下移動する針弁7、ノズル本体1に形成
した燃料を噴射するための燃料溜まり部6に通じる多数
の噴孔2、針弁7が噴孔2を閉鎖する時に着座するノズ
ル本体1に形成したテーバ面の弁座部4、及び針弁7が
上下移動する時に針弁7に対して摺動面を提供する摺動
部5を有している。特に、この燃料噴射ノズルは、少な
くとも噴孔2の壁面3、針弁7に対する弁座部4及び摺
動部5に、ケイ素を含むポリマーの熱分解・焼成により
転化したセラミック層CLを形成したことを特徴として
いるものである。このように、ノズル本体1の噴孔2、
弁座部4及び摺動部5にセラミック層CLを形成するこ
とによって、セラミック層CLは強固にノズル本体lに
接合され、使用時に噴出圧によってノズル本体1からセ
ラミツタ層CLが剥離したり、損傷するような現象は発
生しない。
の穴部8内を上下移動する針弁7、ノズル本体1に形成
した燃料を噴射するための燃料溜まり部6に通じる多数
の噴孔2、針弁7が噴孔2を閉鎖する時に着座するノズ
ル本体1に形成したテーバ面の弁座部4、及び針弁7が
上下移動する時に針弁7に対して摺動面を提供する摺動
部5を有している。特に、この燃料噴射ノズルは、少な
くとも噴孔2の壁面3、針弁7に対する弁座部4及び摺
動部5に、ケイ素を含むポリマーの熱分解・焼成により
転化したセラミック層CLを形成したことを特徴として
いるものである。このように、ノズル本体1の噴孔2、
弁座部4及び摺動部5にセラミック層CLを形成するこ
とによって、セラミック層CLは強固にノズル本体lに
接合され、使用時に噴出圧によってノズル本体1からセ
ラミツタ層CLが剥離したり、損傷するような現象は発
生しない。
次に、この発明による燃料噴射ノズルの製造方法につい
て説明する。
て説明する。
この燃料噴射ノズルの製造方法は、まず、燃料を噴射す
るための噴孔2、針弁7が噴孔2を閉鎖する時に着座す
るための弁座部4及び針弁7が上下移動する時に針弁7
に対して摺動面を提供する摺動部5を有するノズル本体
1を、ケイ素を含むポリマー溶液中に浸漬して少なくと
も噴孔2の壁面3、弁座部4及び摺動部5にポリマーを
付着させる。次いで、所定の部位に所定の厚さにケイ素
を含むポリマーが付着したノズル本体1を、窒素雰囲気
又はアンモニア雰囲気中で加熱してポリマーをセラミッ
ク層に転化させる。
るための噴孔2、針弁7が噴孔2を閉鎖する時に着座す
るための弁座部4及び針弁7が上下移動する時に針弁7
に対して摺動面を提供する摺動部5を有するノズル本体
1を、ケイ素を含むポリマー溶液中に浸漬して少なくと
も噴孔2の壁面3、弁座部4及び摺動部5にポリマーを
付着させる。次いで、所定の部位に所定の厚さにケイ素
を含むポリマーが付着したノズル本体1を、窒素雰囲気
又はアンモニア雰囲気中で加熱してポリマーをセラミッ
ク層に転化させる。
ケイ素を含むポリマーとしては、ポリシラザン、或いは
ポリカルボシランを使用することができる。
ポリカルボシランを使用することができる。
ポリシラザンの構造式は次式で表される。
−(−3i −N H−) 。
(以下、この頁余白)
また、ポリカルボシランの構造式は次式で表される。
H3
(St CHi )、l
ポリシラザン及びポリカルボシランは、特定の溶媒を用
いることにより、常温で液体になるが、この液体の状態
でノズル本体10噴孔2、弁座部4及び摺動部5の狭い
部分の壁面に、ポリシラザン又はポリカルボシランのポ
リマーを付着させる。
いることにより、常温で液体になるが、この液体の状態
でノズル本体10噴孔2、弁座部4及び摺動部5の狭い
部分の壁面に、ポリシラザン又はポリカルボシランのポ
リマーを付着させる。
次いで、該ポリマーを付着させたノズル本体1を加熱し
てポリマーを熱分解させ、焼成することによってポリマ
ーを転化させてセラミック層CLを形成する。ノズル本
体1の噴孔2のように極めて細い孔壁面に、セラミック
層CLを形成するには、CVD等のコーティング法では
極めて困難なことであるが、この発明によるポリマー付
着による加熱焼成によれば、極めて容易に且つ確実にセ
ラミック層CLを形成することができる。このように、
ノズル本体Iの噴孔2、弁座部4及び摺動部5にセラミ
ック層CLを形成したノズル本体1は、耐熱性、耐摩耗
性、耐腐食性を向上させることができ、特に、セラミッ
ク層CLの表面を金属材料或いはセラミック材料の下地
に比較して極めて平滑な面に形成することができる。
てポリマーを熱分解させ、焼成することによってポリマ
ーを転化させてセラミック層CLを形成する。ノズル本
体1の噴孔2のように極めて細い孔壁面に、セラミック
層CLを形成するには、CVD等のコーティング法では
極めて困難なことであるが、この発明によるポリマー付
着による加熱焼成によれば、極めて容易に且つ確実にセ
ラミック層CLを形成することができる。このように、
ノズル本体Iの噴孔2、弁座部4及び摺動部5にセラミ
ック層CLを形成したノズル本体1は、耐熱性、耐摩耗
性、耐腐食性を向上させることができ、特に、セラミッ
ク層CLの表面を金属材料或いはセラミック材料の下地
に比較して極めて平滑な面に形成することができる。
この燃料噴射ノズルの製造方法において、ポリマーとし
てポリシラザンを使用した場合には、該ポリシラザンは
、溶媒によって室温で液状となり、該ポリシラザン溶液
中にノズル本体1を浸漬し、該ポリシラザンを少なくと
も噴孔2の壁面3、弁座部4及び摺動部5に付着させる
。このポリシラザンを付着したノズル本体1を1300
tで窒素雰囲気中で反応焼成する。或いは、アンモニア
ガス中で焼成する場合には、900”Cで反応焼成する
。ポリシラザンは、反応焼成によって窒化ケイ素(Si
sNe)に転化し、ノズル本体1の噴孔2、弁座部4及
び摺動部5に窒化ケイ素(SisNe) ノll1I!
が形成される。
てポリシラザンを使用した場合には、該ポリシラザンは
、溶媒によって室温で液状となり、該ポリシラザン溶液
中にノズル本体1を浸漬し、該ポリシラザンを少なくと
も噴孔2の壁面3、弁座部4及び摺動部5に付着させる
。このポリシラザンを付着したノズル本体1を1300
tで窒素雰囲気中で反応焼成する。或いは、アンモニア
ガス中で焼成する場合には、900”Cで反応焼成する
。ポリシラザンは、反応焼成によって窒化ケイ素(Si
sNe)に転化し、ノズル本体1の噴孔2、弁座部4及
び摺動部5に窒化ケイ素(SisNe) ノll1I!
が形成される。
また、この燃料噴射ノズルの製造方法において、ノズル
本体1に形成されている噴孔2の形状にっいては、孔径
、孔の形状、角度、サイズは所望に応じて予め選定して
形成することができるものである。従って、ノズル本体
1に形成された噴孔2は、いずれの方法で形成してもよ
く、極めて容易に且つ所定の形状、サイズ等のものに加
工することができ、例えば、噴孔2の孔の形状を四角形
等の異形形状は、極めて容易に形成することができる。
本体1に形成されている噴孔2の形状にっいては、孔径
、孔の形状、角度、サイズは所望に応じて予め選定して
形成することができるものである。従って、ノズル本体
1に形成された噴孔2は、いずれの方法で形成してもよ
く、極めて容易に且つ所定の形状、サイズ等のものに加
工することができ、例えば、噴孔2の孔の形状を四角形
等の異形形状は、極めて容易に形成することができる。
一実施例1−
この燃料噴射ノズルの製造方法において、まず、クロム
Cr sモリブデンMoを添加したFe系合金でなるデ
ィーゼルエンジン用の燃料噴射ノズルのノズル本体1を
、ポリシラザンをハイドロカーボンで希釈した溶液中に
入れた。次いで、周囲を10−’torrの減圧とする
ことにより、ポリマーの溶液をノズル本体1の噴孔1、
弁座部4及び摺動部5の各壁面へ行き渡らせた。所定時
間経過した後に、ノズル本体1を取り出し、アンモニア
雰囲気中で850℃まで加熱し、ノズル本体1の各部位
に付着したポリマーを熱分解させ、ポリマーを窒化ケイ
素(SiJ−)に転化させた。 j7・1.2.7上
記製造方法によって得たノズル本体1を軸方向に沿って
切断し、該ノズル本体1の断面を研磨し、研磨した表面
をSEM観察を行った。ノズル本体lの弁座部4、噴孔
2の壁面及び摺動部5には、約0,8μmのセラミック
層CLが形成されていることが確認された。また、噴孔
2の壁面の粗さをレーザam鏡を用いて測定したところ
Rmaxで0.2μmとなっており、これはコーティン
グ前に比較して1/2〜l/3の低い値であることが分
かった。pち、噴孔2の壁面は十分に平滑な面に仕上げ
られた状態になっていた。
Cr sモリブデンMoを添加したFe系合金でなるデ
ィーゼルエンジン用の燃料噴射ノズルのノズル本体1を
、ポリシラザンをハイドロカーボンで希釈した溶液中に
入れた。次いで、周囲を10−’torrの減圧とする
ことにより、ポリマーの溶液をノズル本体1の噴孔1、
弁座部4及び摺動部5の各壁面へ行き渡らせた。所定時
間経過した後に、ノズル本体1を取り出し、アンモニア
雰囲気中で850℃まで加熱し、ノズル本体1の各部位
に付着したポリマーを熱分解させ、ポリマーを窒化ケイ
素(SiJ−)に転化させた。 j7・1.2.7上
記製造方法によって得たノズル本体1を軸方向に沿って
切断し、該ノズル本体1の断面を研磨し、研磨した表面
をSEM観察を行った。ノズル本体lの弁座部4、噴孔
2の壁面及び摺動部5には、約0,8μmのセラミック
層CLが形成されていることが確認された。また、噴孔
2の壁面の粗さをレーザam鏡を用いて測定したところ
Rmaxで0.2μmとなっており、これはコーティン
グ前に比較して1/2〜l/3の低い値であることが分
かった。pち、噴孔2の壁面は十分に平滑な面に仕上げ
られた状態になっていた。
この発明による燃料噴射ノズル及びその製造方法は、上
記のように構成されており、次のような効果を有する。
記のように構成されており、次のような効果を有する。
即ち、この燃料噴射ノズルは、ノズル本体、該ノズル本
体内を上下移動する針弁、前記ノズル本体に形成した燃
料噴射用の噴孔、前記針弁が前記噴孔を閉鎖する時に着
座する前記ノズル本体に形成した弁座部、及び前記針弁
が上下移動する時に前記針弁に対して摺動面となる摺動
部を有する燃料噴射ノズルにおいて、少なくとも前記噴
孔の壁面、前記針弁に対する前記弁座部及び前記摺動部
に、ケイ素を含むポリマーの熱分解・焼成によって転化
したセラミック層を形成したので、該セラミック層は強
固にノズル本体に接合される。従って、使用時に噴出圧
によって前記ノズル本体から前記セラミック層が剥離或
いは損傷を受けるような現象は発生しない。しかも、前
記ノズル本体の前記噴孔、前記弁座部及び前記摺動部の
各表面はセラミック層によって耐熱性、耐摩耗性及び耐
腐食性を確保できると共に、各表面の平滑性を確保でき
る。
体内を上下移動する針弁、前記ノズル本体に形成した燃
料噴射用の噴孔、前記針弁が前記噴孔を閉鎖する時に着
座する前記ノズル本体に形成した弁座部、及び前記針弁
が上下移動する時に前記針弁に対して摺動面となる摺動
部を有する燃料噴射ノズルにおいて、少なくとも前記噴
孔の壁面、前記針弁に対する前記弁座部及び前記摺動部
に、ケイ素を含むポリマーの熱分解・焼成によって転化
したセラミック層を形成したので、該セラミック層は強
固にノズル本体に接合される。従って、使用時に噴出圧
によって前記ノズル本体から前記セラミック層が剥離或
いは損傷を受けるような現象は発生しない。しかも、前
記ノズル本体の前記噴孔、前記弁座部及び前記摺動部の
各表面はセラミック層によって耐熱性、耐摩耗性及び耐
腐食性を確保できると共に、各表面の平滑性を確保でき
る。
更に、この燃料噴射ノズルの製造方法は、燃料を噴射す
るための噴孔、前記針弁が前記噴孔を閉鎖する時に着座
するための弁座部及び前記針弁が上下移動する時に前記
針弁に対して摺動面を提供する摺動部を有するノズル本
体を、ケイ素を含むポリマー溶液中に浸漬して少な(と
も前記噴孔の壁面、前記弁座部及び前記摺動部に前記ポ
リマーを付着させる工程、次いで、前記ポリマーが付着
した前記ノズル本体を窒素雰囲気又はアンモニア雰囲気
中で加熱して前記ポリマーをセラミックスに転化させる
工程から成るので、前記弁座部及び前記摺動面は勿論、
前記噴孔が極めて細く、噴孔の形状が円形に限らず楕円
形、角形等の異形形状であっても、該各表面にセラミッ
ク層を強固に、工程数少なく、容易に、簡単に且つ能率
的に形成することができ、しかも、十分な厚さのセラミ
ック層を形成することができ、製造コストを低減できる
。
るための噴孔、前記針弁が前記噴孔を閉鎖する時に着座
するための弁座部及び前記針弁が上下移動する時に前記
針弁に対して摺動面を提供する摺動部を有するノズル本
体を、ケイ素を含むポリマー溶液中に浸漬して少な(と
も前記噴孔の壁面、前記弁座部及び前記摺動部に前記ポ
リマーを付着させる工程、次いで、前記ポリマーが付着
した前記ノズル本体を窒素雰囲気又はアンモニア雰囲気
中で加熱して前記ポリマーをセラミックスに転化させる
工程から成るので、前記弁座部及び前記摺動面は勿論、
前記噴孔が極めて細く、噴孔の形状が円形に限らず楕円
形、角形等の異形形状であっても、該各表面にセラミッ
ク層を強固に、工程数少なく、容易に、簡単に且つ能率
的に形成することができ、しかも、十分な厚さのセラミ
ック層を形成することができ、製造コストを低減できる
。
特に、ノズル本体に対してセラミック層が反応セラミッ
ク層として強固に接合されているので、セラミック材と
ノズル本体の材料との熱膨張係数の差に起因する割れ、
クランク等の発生を防止でき、前記噴孔、前記摺動部及
び前記弁座部としての強度を確保できると共に、前記ノ
ズル本体を該セラミック層によって耐摩耗性、耐腐食性
、耐熱性、強度等に富んだ部品に完成できると共に、特
に、ポリマーの転化によって形成されたセラミッり層は
機械加工を行う必要なく、前記ノズル本体のセラミVり
層の各表面、特に前記噴孔の表面を平滑面に仕上げるこ
とができる。
ク層として強固に接合されているので、セラミック材と
ノズル本体の材料との熱膨張係数の差に起因する割れ、
クランク等の発生を防止でき、前記噴孔、前記摺動部及
び前記弁座部としての強度を確保できると共に、前記ノ
ズル本体を該セラミック層によって耐摩耗性、耐腐食性
、耐熱性、強度等に富んだ部品に完成できると共に、特
に、ポリマーの転化によって形成されたセラミッり層は
機械加工を行う必要なく、前記ノズル本体のセラミVり
層の各表面、特に前記噴孔の表面を平滑面に仕上げるこ
とができる。
前記ポリマーとしては、ポリシラザン或いはポリカルボ
シランを使用することができるものである。
シランを使用することができるものである。
第1図はこの発明による燃料噴射ノズルの製造方法によ
って製作した燃料噴射ノズルの一実施例を示す概略断面
図である。 1−−−−−ノズル本体、2−〜−−−−噴孔、3−−
−−−・壁面、4−−−−−一弁座部、5−・−摺動部
、7−−−−−針弁、8穴部。 出願人 いすy゛自動車株式会社
って製作した燃料噴射ノズルの一実施例を示す概略断面
図である。 1−−−−−ノズル本体、2−〜−−−−噴孔、3−−
−−−・壁面、4−−−−−一弁座部、5−・−摺動部
、7−−−−−針弁、8穴部。 出願人 いすy゛自動車株式会社
Claims (3)
- (1)ノズル本体、該ノズル本体内を上下移動する針弁
、前記ノズル本体に形成した燃料噴射用の噴孔、前記針
弁が前記噴孔を閉鎖する時に着座する前記ノズル本体に
形成した弁座部、及び前記針弁が上下移動する時に前記
針弁に対して摺動面となる摺動部を有する燃料噴射ノズ
ルにおいて、少なくとも前記噴孔の壁面、前記針弁に対
する前記弁座部及び前記摺動部に、ケイ素を含むポリマ
ーの熱分解・焼成によって転化したセラミック層を形成
した燃料噴射ノズル。 - (2)燃料を噴射するための噴孔、該噴孔の閉鎖時に針
弁が着座する弁座部及び前記針弁の上下移動時に前記針
弁に対して摺動面となる摺動部を有するノズル本体を、
ケイ素を含むポリマー溶液中に浸漬して少なくとも前記
噴孔、前記弁座部及び前記摺動部に前記ポリマーを付着
させる工程、次いで、前記ポリマーが付着した前記ノズ
ル本体を窒素又はアンモニア雰囲気中で加熱して付着ポ
リマーをセラミック層に転化させる工程、から成る燃料
噴射ノズルの製造方法。 - (3)前記ポリマーはポリシラザン又はポリカルボシラ
ンであることを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射ノ
ズルの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21895190A JPH04103871A (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 燃料噴射ノズル及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21895190A JPH04103871A (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 燃料噴射ノズル及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04103871A true JPH04103871A (ja) | 1992-04-06 |
Family
ID=16727896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21895190A Pending JPH04103871A (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 燃料噴射ノズル及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04103871A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5373993A (en) * | 1990-03-30 | 1994-12-20 | General Electric Company | Apparatus and process for depositing hard coating in a nozzle orifice |
US5516046A (en) * | 1994-07-06 | 1996-05-14 | The Babcock & Wilcox Company | Extended wear life low pressure drop right angle multi-exit orifice dual-fluid atomizer with replaceable wear materials |
US5607106A (en) * | 1994-08-10 | 1997-03-04 | Cummins Engine Company | Low inertia, wear-resistant valve for engine fuel injection systems |
EP0961025A1 (de) * | 1998-05-29 | 1999-12-01 | Wärtsilä NSD Schweiz AG | Brennstoffeinspritzdüse |
EP1548273A1 (de) * | 2003-12-23 | 2005-06-29 | Mann+Hummel Gmbh | Einspritzdüse zum Einspritzen eines Fluides |
WO2007017377A1 (de) * | 2005-08-08 | 2007-02-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Kraftstoffeinspritzdüse und verfahren zum erhöhen der resistenz einer derartigen düse gegen eine betriebsbedingte verschlechterung der einspritzeigenschaften |
JP2007051015A (ja) * | 2005-08-15 | 2007-03-01 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 細径流路管及びその製造方法 |
GB2530991A (en) * | 2014-10-06 | 2016-04-13 | Delphi Int Operations Luxembourg Sarl | Fuel injection nozzle |
-
1990
- 1990-08-22 JP JP21895190A patent/JPH04103871A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5373993A (en) * | 1990-03-30 | 1994-12-20 | General Electric Company | Apparatus and process for depositing hard coating in a nozzle orifice |
US5391233A (en) * | 1990-03-30 | 1995-02-21 | General Electric Company | Apparatus for depositing hard coating in a nozzle orifice |
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JP2007051015A (ja) * | 2005-08-15 | 2007-03-01 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 細径流路管及びその製造方法 |
GB2530991A (en) * | 2014-10-06 | 2016-04-13 | Delphi Int Operations Luxembourg Sarl | Fuel injection nozzle |
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