JPH0427762A - セラミックス製燃料噴射ノズルとその製造方法 - Google Patents

セラミックス製燃料噴射ノズルとその製造方法

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JPH0427762A
JPH0427762A JP13071790A JP13071790A JPH0427762A JP H0427762 A JPH0427762 A JP H0427762A JP 13071790 A JP13071790 A JP 13071790A JP 13071790 A JP13071790 A JP 13071790A JP H0427762 A JPH0427762 A JP H0427762A
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JP
Japan
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nozzle
ceramic
fuel
shape
fuel injection
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Application number
JP13071790A
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English (en)
Inventor
Hideo Kawamura
英男 河村
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Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
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Publication date
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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、セラミックにより形成されたセラミック製燃
料噴射ノズルに関するものであり、特に噴射口の形状が
非円形状であ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。
(従来の技術) 従来の燃料噴射ノズルは、耐熱性を有する金属材料によ
り形成されたノズル本体の先端部に噴射口を穿設し、該
穿設された噴射口へ供給される燃料を、ノズル本体内部
に配設されスプリングにより付勢されているニードル弁
にて閉鎖している。
そして、燃料ポンプから燃料噴射ノズルに高圧燃料が供
給されると、該高圧燃料の圧力が上記ニードル弁に作用
し、該ニードル弁はスプリングの付勢力に抗して駆動さ
れ、高圧燃料が噴射口へ供給されるので、該噴射口から
燃焼室へと燃料が噴出する。
(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、該高圧燃料
の圧力によりノズル本体が弾性変形し、ノズル本体の内
部容量が増加するため、噴射口へ供給される高圧燃料の
圧力が低下し、燃焼室へ噴射される燃料の噴射力が低下
するという問題がある。
また、ノズル本体の先端部に穿設される噴射口は、該ノ
ズル本体形成後に、ドリル等により機械加工されるため
、該噴射口形状は円形のみしか穿設することができない
また、レーザや電子ビームにより円形以外の形状に穿設
することができるが、加工精度が十分でないという問題
がある。
また、上記円形の噴射口から噴射される燃料は円錐形状
となり、燃焼室内部の空気との接触面積が小となり、十
分な混合が得られないという問題がある。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、供給され
る高圧燃料の圧力により変形せず、かつ、噴射口の形状
を所望の形状とすることができるセラミック製m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。
(課題を解決するための手段) 本発明によれば、セラミック材料により形成され先端部
に噴射口が設けられたノズル本体を有するセラミック製
燃料噴射ノズルにおいて、高圧燃料を満たす中空の空室
を有する有底状のセラミック類のノズル本体と、該ノズ
ル本体の底部近傍に設けられ中空の空室と外部とを連通
する細穴と、該細穴を貫通し該細穴の内壁面と密着する
とともに内部を断面非円形状のノズル口が貫通するセラ
ミック類の中空筒状体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を提供できる。
また、セラミック材料により形成されたノズル本体を有
するセラミック製燃料噴射ノズルの製造方法において、
噴射口の断面形状と同一の中子を用いて炭化珪素粉末の
スラリーを中空筒状に成形するステップと、該成形体を
焼結し中空筒状体を形成するステップと、該中空筒状体
を噴射口部分に配設した後窒化珪素粉末のスラリーをノ
ズル本体形状に成形するステップと、該成形体を焼結す
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できる。
(作用) 本発明のセラミック製燃料噴射ノズルとその製造方法で
は、ノズル本体を金属材料より弾性係数が大であるセラ
ミック材料にて形成するので、高圧燃料の圧力によりノ
ズル本体が変形することがなく、また、中空形状が噴射
口の形状に形成されたセラミック中空体をノズル本体の
先端部に配設して噴射口とするので、噴射口の開口部形
状を所望の形状とすることができる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
第1図は、本発明による燃料噴射ノズルの部分断面図で
ある。
図において、1は窒化珪素の焼結体からなるノズル本体
である。該ノズル本体1の先端部11には内部にサック
部12が設けられている。但し、ノズル噴孔がシート部
の終端部に設けられているミニサックノズルに適用して
も良い。
そして、燃料ポンプ(図示せず)から供給される高圧燃
料は油通管13を介して油溜14に供給され、更に、油
通路15を通過して上記サック部12へと供給される。
該サック部12に供給された高圧燃料は、先端部11に
配設されている、炭化珪素の焼結体からなる中空筒状体
2の中空部を通過して外部、すなわち燃焼室内部へと噴
射される。
尚、燃料ポンプから高圧燃料が供給されていない状態で
は、上記ノズル本体1内部に配設されているニードル弁
3によって上記サック部12と油通路15とは隔絶され
ている。
次に、上記中空筒状体2の中空形状、すなわち噴射口の
形状について説明する。
第2図は、Z矢視図である。
本図に示すごとく、中空筒状体2の中空部である噴射口
21の形状は十字形状に形成されている。尚、該噴射孔
21の形状は該十字形状以外に正方形状や長方形状等の
円形状以外の所望の形状にしても良い。
よって、該噴射口21から噴射された燃料の噴霧は、通
常の円形の噴射口から噴射された噴霧に対して燃焼室内
の空気と接触する面積が大となり、該燃焼室内での混合
分散が促進される。
次に、上記ノズル本体1の製造方法について説明する。
上記ノズル本体1は予め中空筒状体2を形成し、ノズル
本体1を成形する際に、該中空筒状体2を所定位置に配
設し、共に加熱して焼結することにより製造されるもの
である。
よって、まず中空筒状体2の製造方法について説明する
第3図は、中空筒状体2の製造工程を示す図である。
31は中空筒状体2の外形を規制する円形の穴が穿設さ
れた型であり、該型31の穴には、中空筒状体2の中空
形状を規制する中型32が挿入されている。更に、該型
31の穴の出口部分は開放されており、該型31の穴と
中型32との間に形成される中空筒状体2の形状の空間
に、炭化珪素スラリー33を流し込むと、連続した管形
状の成形体が得られる。
該成形体は乾燥され硬質となり、更に、加熱炉内にて加
熱焼結され、中空筒状体2となる。
面、焼結後に該中空筒状体2の外周面を、CVD法等に
よる窒化珪素等のセラミックの被覆、あるいはサンドブ
ラスト法等により凹凸状にし、第4図に示す成形装置に
配設する。
尚、中空筒状体2の外周面を凹凸状にするには、上記型
31を割型にし、成形段階にて凹凸形状を形成しても良
い。
第4図は、ノズル本体の成形装置を示す部分断面図であ
る。
図に示すごとく、ノズル本体1の外形形状の型41内部
に、ノズル本体1の内部形状に形成された中子42と、
上記の予め形成された中空筒状体2を所定位置に配設し
た後、該型41内に窒化珪素スラリー43を流し込み、
該窒化珪素スラリー43を上記ノズル本体1の形状に成
形する。
そして、該成形された窒化珪素スラリー43を加熱炉内
に配設し、加熱焼結する。尚、炭化珪素は耐熱性に優れ
ているので、該焼結時に変形、もしくは溶融することは
ない。
ところで、上記中子42を樹脂にて形成することにより
、加熱焼結時に該中子42を揮散除去させる事ができる
また、該加熱焼結により窒化珪素スラリー43は若干収
縮するため、先端部11に配設されている中空筒状体2
は強固に保持されることになる。
更には、該中空筒状体2の外周面は上記のごとく凹凸状
に加工処理されているので、サック部12に高圧燃料が
供給されても中空筒状体2がノズル本体lから脱落する
ことはない。
最後に、先端部11の表面から突き出している中空筒状
体2の一部を研削除去し、ノズル本体1を完成させる。
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
されるのものではない。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、ノズル本体を金
属材料より弾性係数が大であるセラミック材料にて形成
するので、高圧燃料の圧力によりノズル本体が変形する
ことがなく、また、中空形状が噴射口の形状に形成され
たセラミック中空体をノズル本体の先端部に配設して噴
射口とするので、噴射口の開口部形状を所望の形状とす
ることができ、よって燃焼室内への燃料噴出力が大であ
り、かつ該噴出された燃料と燃焼室内の空気との混合が
良好に行う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できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による燃料噴射ノズルの部分断面図、
第2図は、Z矢視図、第3図は、中空筒状体2の製造工
程を示す図、第4図は、ノズル本体の成形装置を示す部
分断面図である。 1・・・ノズル本体、2・・・中空筒状体、3・・・ニ
ードル弁、32・・・中型、42・・・中子、43・・
・石膏板。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)セラミック材料により形成され先端部に噴射口が
    設けられたノズル本体を有するセラミック製燃料噴射ノ
    ズルにおいて、高圧燃料を満たす中空の空室を有する有
    底状のセラミック製のノズル本体と、該ノズル本体の底
    部近傍に設けられ中空の空室と外部とを連通する細穴と
    、該細穴を貫通し該細穴の内壁面と密着するとともに内
    部を断面非円形状のノズル口が貫通するセラミック製の
    中空筒状体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。
  2. (2)上記中空筒状体のノズル口の断面形状は十字形状
    、正方形状及び長方形状の内のいずれかであることを特
    徴とする請求項(1)記載のセラミック製燃料噴射ノズ
    ル。
  3. (3)上記ノズル本体を形成するセラミック材料は窒化
    珪素であることを特徴とする請求項(1)記載のセラミ
    ック製燃料噴射ノズル。
  4. (4)上記中空筒状体は炭化珪素の焼結体により形成さ
    れたことを特徴とする請求項(1)記載のセラミック製
    燃料噴射ノズル。
  5. (5)セラミック材料により形成されたノズル本体を有
    するセラミック製燃料噴射ノズルの製造方法において、
    噴射口の断面形状と同一の中子を用いて炭化珪素粉末の
    スラリーを中空筒状に成形するステップと、該成形体を
    焼結し中空筒状体を形成するステップと、該中空筒状体
    を噴射口部分に配設した後窒化珪素粉末のスラリーをノ
    ズル本体形状に成形するステップと、該成形体を焼結す
    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。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
DE102008051365A1 (de) * 2008-10-15 2010-04-29 L'orange Gmbh Kraftstoff-Einspritzventil für Brennkraftmaschinen

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