JP2003021027A - 燃料噴射ノズルボディ及びその加工方法 - Google Patents

燃料噴射ノズルボディ及びその加工方法

Info

Publication number
JP2003021027A
JP2003021027A JP2001203335A JP2001203335A JP2003021027A JP 2003021027 A JP2003021027 A JP 2003021027A JP 2001203335 A JP2001203335 A JP 2001203335A JP 2001203335 A JP2001203335 A JP 2001203335A JP 2003021027 A JP2003021027 A JP 2003021027A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle body
diameter
fuel injection
injection nozzle
different diameter
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.)
Pending
Application number
JP2001203335A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihisa Wakamatsu
良尚 若松
Koji Matsui
幸司 松井
Hiromitsu Morita
森田  浩充
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2001203335A priority Critical patent/JP2003021027A/ja
Publication of JP2003021027A publication Critical patent/JP2003021027A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 その軸方向において孔径が漸変する異径噴孔
を持つ燃料噴射ノズルボディにおいて、該異径噴孔を区
画する壁面の表面粗さを、特に孔径の大きい側において
も向上させることである 【解決手段】 後端部が開口し先細の先端部が閉鎖した
筒形状を有し、先端部を肉厚方向に貫通し内面16a側
から外面16b側に進むにつれて孔径が漸変する異径噴
孔18を持つ燃料噴射ノズルボディ10において、液体
にブラスト材が混合され所定値以上の粘度を持つスラリ
Sを孔径の小さい側から大きい側に流通させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、異径噴孔を持つ燃
料噴射ノズルボディ及びその異径噴孔の加工方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】内燃機関において燃料噴射弁の先端に取
り付けられ燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズル
は、通常円筒状の燃料噴射ノズルボディと、その中空部
に挿通された針状のニードル弁とから成る。ニードル弁
の先端の弁部がノズルボディの弁座部に接触又は離間す
ることにより噴孔が閉鎖又は開放され、開放時に噴孔か
ら燃料が燃料室内に噴射される。
【0003】近年、地球の温暖化防止等の観点から燃焼
室内に直接燃料を噴射する直噴エンジンの需要が拡大し
つつある。この場合、燃料噴射ノズルボディは燃焼室内
に配置され、燃料の燃焼時は直接火炎に曝される。その
結果、燃料中の炭素が炭化した堆積物(以下「デポジッ
ト」と呼ぶ)が開口面積の小さい噴孔の壁面に堆積し易
い。壁面に堆積したデポジットは、噴孔の流路面積を減
少させて燃料の噴射量を低下させるのみならず、噴孔か
ら噴射される噴霧が所定の空間分布形状となることを阻
害する。
【0004】デポジットの堆積は、噴孔を区画する壁面
の面粗度(表面粗さ)を向上させることにより抑制する
ことができる。表面粗さが向上すれば壁面上の凹凸が減
少し、デポジットが堆積し難くなるからである。但し、
噴孔の孔径は約1mm以下と非常に細く、研磨工具を挿
入して行う一般的な研磨加工は使用できない。そこで、
従来は流体研磨加工等の湿式ブラスト加工により噴孔の
壁面の表面粗さを向上させていた。
【0005】流体研磨加工とは、例えばナフテン系油脂
に炭化珪素砥粒を混合させ粘度が500から1500c
p程度のスラリを、所定圧力で所定時間噴孔内に流通さ
せる加工方法である(特開2000−161174号参
照)。流体研磨加工ではスラリが噴孔内を流通すると
き、砥粒がせん断作用により壁面上の凸部を削り、壁面
を円滑な平面に仕上げる。こうして、横断面円形状を持
つ噴孔の壁面の表面粗さはある程度向上させることがで
きる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近、噴霧の
種々の空間分布形状を実現できる異径噴孔の開発に対す
る要求がある。本願明細書において「異径噴孔」とは、
先端部の内面から外面に進むにつれて孔径が漸変(漸増
又は漸減)しており、内面側と外面側とで異なる孔径を
持つ噴孔のことを言う。尚、噴孔の軸直角(横)断面形
状は矩形状の場合もあるし、円形状の場合もある。
【0007】本願の発明者等は、横断面矩形状で軸方向
(縦)断面扇形状の異径噴孔の壁面の表面粗さを向上さ
せるために流体研磨加工による加工を試みた。その結
果、内面側の壁面部の表面粗さはある程度上昇するが、
外面側の壁面部の表面粗さはあまり上昇しなかった。彼
らはその理由について研究を重ね、表面粗さのばらつき
は異径噴孔内おけるスラリの流速及び圧力に関連するこ
とを見い出した。
【0008】即ち、異径噴孔の孔径は内面側から外面側
に向かって漸増し、これに伴い、異径噴孔の開口面積は
内面側では小さく外面側では大きい。それ故、ノズルボ
ディ内にスラリを一定圧力で供給すると、その流速は開
口面積の小さい内面側では速く、開口面積の大きい外面
側では遅くなる。また、スラリの圧力は内面側では高く
外面側では低くなる。その結果、流速が遅く圧力の低い
外面側ではスラリが壁面に沿って流れず壁面から剥離
し、砥粒から壁面にせん断力が作用せず、凸部を十分に
研磨しないことが分かった。
【0009】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、異径噴孔を持つ燃料噴射ノズルボディにおいて、該
異径噴孔を区画する壁面の表面粗さが、孔径の大きい側
においても孔径の小さい側と同様に向上された燃料噴射
ノズルボディ及びその異径噴孔の加工方法を提供するこ
とを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願発明者等は、孔径即
ち開口面積が大きいために流速が遅く圧力が低い側にお
けるスラリの壁面からの剥離を防止するするためには、
加工時に異径噴孔に流通させるスラリの粘度を高くして
圧力を高くすれば良いとの知見を得て、本発明を完成し
た。
【0011】即ち、本願の第1発明は、後端部が開口し
先細の先端部が閉鎖した筒形状を有し、先端部を肉厚方
向に貫通し内面側から外面側に進むにつれて孔径が漸増
する異径噴孔を持つ燃料噴射ノズルボディにおいて、異
径噴孔は1μRz以下の算術平均粗さを持つことを特徴
とする。この燃料噴射ノズルボディでは、異径噴孔を区
画する各壁面上の凸部が除去されているので、直噴型の
燃料噴射弁に使用された場合でも、壁面上にデポジット
が堆積し難い。
【0012】一方、本願の第2発明は、後端部が開口し
先細の先端部が閉鎖した筒形状を有し、先端部を肉厚方
向に貫通し内面側から外面側に進むにつれて孔径が漸変
する異径噴孔を持つ燃料噴射ノズルボディにおいて、液
体にブラスト材が混合され所定値以上の粘度を持つスラ
リを孔径の小さい側から大きい側に流通させることによ
り、異径噴孔を区画する壁面の表面粗さを向上させるこ
とを特徴とする。この異径噴孔の加工方法では、スラリ
は大きな粘度を持つので孔径の大きい部分の壁面におい
て殆ど剥離せず、該壁面の表面粗さを向上させることが
できる。
【0013】
【発明の実施の形態】<燃料噴射ノズルボディ>本発明
にかかる燃料噴射ノズルボディの形状、寸法及び材質等
には特別の制約はなく、後端部が開口し先細の先端部が
閉鎖した筒形状を有すれば良い。但し、噴孔に関して
は、先端部を肉厚方向に貫通し内面側から外面側に進む
につれて孔径が漸増する異径噴孔を持つことが前提であ
る。
【0014】ここで、孔径が漸変するとは、先端部の内
面側から外面側に進むにつれて漸増していても良いし、
漸減していても良い。異径噴孔の軸方向断面は、孔径が
漸増する場合は扇形状を持ち、漸減する場合は逆扇形状
を持つことになる。この場合の最少孔径と最大孔径との
比は1対3程度とすることができる。
【0015】異径噴孔の最少開口面積と最大開口面積と
の比は1対10程度とすることができる。矩形状の異径
噴孔は互いに対向して対を成す2組の側壁により区画さ
れる。円形状の異径噴孔は円錐台状の壁面により区画さ
れる。異径噴孔はノズルボディの最先端部(頂部)に一
個のみ形成されていても良いし、該頂部の周りに複数個
形成されていても良い。
【0016】異径噴孔が何れの形状であっても、該異径
噴孔を区画する壁面は1μRz以下の算術平均粗さを持
つ。 <異径噴孔の加工方法>上記燃料噴射ノズルボディの異
径噴孔の壁面を加工するために流通されるスラリは所定
の液体と、該液体に混合されたブラスト材とから成る。
ブラスト材としては例えば、粒径数μmから数十μmを
持つセラミック粘土を使用することができる。液体及び
ブラスト材の種類に関わらず、スラリは所定値以上の粘
度を持つことが必要である。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1から図3を参照
しつつ説明する。 (ノズルボディ)図1に示す燃料噴射ノズルボディ10
は、円筒形状の本体部11と、先端側の蓋部14と、後
端側の環状の取付部21とから成る。本体部11は横断
面円形状で軸方向に延び、その中空部11aに針状のニ
ードル弁25が軸方向に移動可能に挿通されている。図
1及び図2に示すように、蓋部13は中空円板部14
と、該中空円板部の中心孔を覆う半球部16とを持つ。
中空円板部14の内周面が円錐台状の弁座部14aを形
成している。
【0018】図2に示すように、半球部16を肉厚方向
に貫通して長さlの異径噴孔18が延び、左右一対の側
壁18a、上壁18b及び下壁18cにより区画されて
いる。異径噴孔18の高さh(図2(b)における上下
方向寸法)は全長に亘って一定である。これに対して、
幅(図2(a)における左右方向寸法)は内面16a上
のw1から外面16b上のw2まで漸増しており、異径
噴孔18は扇形状の縦断面形状を持つ。よって、左右の
側壁18aは細長い矩形状を持つが、上壁18b及び下
壁18cは扇形状を持つ。
【0019】上記ニードル弁25はノズルボディ10の
案内孔11aの内径よりも小さい外径を持ち、両者間に
は環状の燃料流通路12が形成される。また、ニードル
弁25はその先端に上記弁座部14aに着座する弁部2
6を持つ。ニードル弁25は軸方向に進退(図1におい
て上下動)され、上方に移動したとき弁部26が弁座部
14aから離れて異径噴孔18を開放する。その結果、
燃料流通路12内の燃料が異径噴孔18から扇形状の噴
霧分布形状で噴射される。
【0020】このノズルボディ10を含む燃料噴射弁は
直噴型であり、異径噴孔18は直接燃焼室内に曝され
る。しかし、異径噴孔18を区画する左右の側壁18
a、上壁18b及び下壁18cの表面の算術平均粗さは
1μRz以下となっているので、デポジットが堆積する
ことは殆んどない。 (加工方法)次に、上記燃料噴射ノズルボディ10の異
径噴孔18の加工方法について、図3をもとに説明す
る。
【0021】燃料噴射ノズルボディ10の各部は、前工
程(切削等)において所定の形状及び寸法に加工されて
いる。前工程の終了した燃料噴射ノズルボディ10を図
3に示す粘土研磨装置にセットする。この粘土研磨装置
は、燃料噴射ノズルボディ10を保持する保持部材31
と 供給管路より貯蔵タンクに(不図示)接続されたシ
リンダ32と、該シリンダ32の中空部に滑合されたピ
ストン33と、保持部材31とシリンダ33との間をシ
ールするシール部材34とを有する。
【0022】貯蔵タンク内には、セラミック粘土等から
成り、所定値以上の粘度を持つスラリSが充填されてい
る。シリンダ32内でピストン33が前進することによ
り、スラリSが燃料噴射ノズルボディ10の中空部11
aに供給される。所定流量のスラリSが中空部11a供
給され、その間の圧力は所定値に維持されている。
【0023】燃料噴射ノズルボディ10の異径噴孔18
の開口面積(最少部)は開口した取付部21の開口面積
よりも遙かに小さいので、スラリSは取付部21よりも
速い流速で異径噴孔18内を流通する。流速は、上記流
体研磨加工におけるスラリ(ナフテン系油脂に炭化珪素
砥粒を混合させたもの)の流速よりも遅かった。但し、
このスラリSの粘度は、上記流体研磨加工のスラリの粘
度(500から1500cp程度)よりも高いので、異
径噴孔18における流速は流体研磨加工のスラリを異径
噴孔18に流通させた場合よりも遅い。また、粘度が高
いので異径噴孔内18におけるスラリSの圧力は流体研
磨加工のスラリよりも高い。
【0024】その後、スラリSは異径噴孔18から扇形
状に噴射される。その結果、スラリSは内面18a側の
側壁部18a1からも、開口面積の大きい外面18b側
の側壁部18a2からも殆ど剥離せず、これらの側壁部
18a1,18a2に沿って流れる。尚、スラリSは上
壁18b及び下壁18cからは剥離しない。その結果、
スラリS内に混合された粘土がせん断作用により側壁部
18a、上壁18b及び下壁18cの凸部を研磨し、こ
れらの算術平均粗さが向上する。
【0025】このように、本実施例の加工方向によれ
ば、異径噴孔18が扁平な扇形状でありながら、粘度の
高いスラリを流通させるのみで、簡単かつ容易に壁面1
8a,18b及び18c、特に壁面部18a2の算術平
均粗さを向上させることができる。
【0026】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明の燃料噴
射ノズルボディは異径噴孔の壁面が高い表面粗さを持つ
ので、燃焼室に曝される状態で使用された場合でも、デ
ポジットが堆積することが防止される。また、本発明の
異径噴孔の加工方法によれば、異径噴孔に粘度の高いス
ラリを流通させるので、孔径が大きく開口面積が広い側
の壁部分の表面粗さも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る燃料噴射ノズルボディの正面断
面図である。
【図2】(a)は図1の要部拡大図、(b)は図1にお
けるX方向視図である。
【図3】 本発明に係る異径噴孔の加工方法を説明する
ための説明図である。
【符号の説明】
10:燃料噴射ノズルボディ 11:本体部 13:中空円板部 16:半球部 18:異径噴孔 18a:側壁 18b:上壁 18c:下壁 32:シリンダ 33:ピストン S:スラリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B24C 3/32 B24C 3/32 Z 5/02 5/02 C 11/00 11/00 D (72)発明者 森田 浩充 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 3G066 AA02 AB02 BA32 BA55 CC21 CD30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 後端部が開口し先細の先端部が閉鎖した
    筒形状を有し、先端部を肉厚方向に貫通し内面側から外
    面側に進むにつれて孔径が漸変する異径噴孔を持つ燃料
    噴射ノズルボディにおいて、 前記異径噴孔を区画する壁面は1μRz以下の算術平均
    粗さに加工されていることを特徴とする燃料噴射ノズル
    ボディ。
  2. 【請求項2】 後端部が開口し先細の先端部が閉鎖した
    筒形状を有し、先端部を肉厚方向に貫通し内面側から外
    面側に進むにつれて孔径が漸変する異径噴孔を持つ燃料
    噴射ノズルボディにおいて、 液体にブラスト材が混合され所定値以上の粘度を持つス
    ラリを前記異径噴孔内おいて孔径の小さい側から大きい
    側に流通させることにより、該異径噴孔を区画する壁面
    の表面粗さを向上させることを特徴とする燃料噴射ノズ
    ルボディの加工方法。
  3. 【請求項3】 前記ブラスト材は粘土である請求項2記
    載の燃料噴射ノズルボディの加工方法。
  4. 【請求項4】 前記異径噴孔は軸直角方向断面矩形状を
    持ち、第1の対向する壁面間の間隔は前記先端部の内面
    側から外面側に向かって漸増し、第2の対向する壁面間
    の間隔は一定であり、スラリは一定圧力下で該内面側か
    ら該外面側に流通される請求項2記載の燃料噴射ノズル
    ボディの加工方法。
JP2001203335A 2001-07-04 2001-07-04 燃料噴射ノズルボディ及びその加工方法 Pending JP2003021027A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001203335A JP2003021027A (ja) 2001-07-04 2001-07-04 燃料噴射ノズルボディ及びその加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001203335A JP2003021027A (ja) 2001-07-04 2001-07-04 燃料噴射ノズルボディ及びその加工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003021027A true JP2003021027A (ja) 2003-01-24

Family

ID=19039993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001203335A Pending JP2003021027A (ja) 2001-07-04 2001-07-04 燃料噴射ノズルボディ及びその加工方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003021027A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010035311A1 (ja) * 2008-09-24 2010-04-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射弁及びその製造方法
CN112774434A (zh) * 2021-01-11 2021-05-11 安徽节源环保科技有限公司 一种适用于scr脱硝工艺的防堵智能喷氨装置及其工作方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010035311A1 (ja) * 2008-09-24 2010-04-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射弁及びその製造方法
JPWO2010035311A1 (ja) * 2008-09-24 2012-02-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射弁及びその製造方法
JP5257456B2 (ja) * 2008-09-24 2013-08-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射弁及びその製造方法
CN112774434A (zh) * 2021-01-11 2021-05-11 安徽节源环保科技有限公司 一种适用于scr脱硝工艺的防堵智能喷氨装置及其工作方法
CN112774434B (zh) * 2021-01-11 2022-06-24 安徽节源环保科技有限公司 一种适用于scr脱硝工艺的防堵智能喷氨装置及其工作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8544770B2 (en) Spray hole profile
US3793690A (en) Nozzle
JP2010048237A (ja) 燃料噴射ノズルおよびその製造方法
JPS59134664A (ja) 高速液体研磨ジエツト形成方法及び装置
WO2001032352A1 (fr) Procede de formation de depressions de surface et element avec depression de surface
JP2003021027A (ja) 燃料噴射ノズルボディ及びその加工方法
JPH079088B2 (ja) 大口径地盤改良工法
JPH02212099A (ja) 水とシェービング剤の混合物により対象物を切断及び清浄し、材料を目的に応じて搬出させる方法及び装置
KR102089242B1 (ko) 연료 분사 밸브
TWI272126B (en) Ultra high pressure fan jet nozzle for a deflashing apparatus
JP2003028032A (ja) 燃料噴射ノズルボディ及びその加工方法
JPS59131764A (ja) 燃料噴射ノズル
CN110977788B (zh) 一种用磨粒流工艺去除航空发动机喷油嘴毛刺的工装及方法
JP3324458B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射弁
JP3737543B2 (ja) 燃焼装置の噴射ノズル
JP2010024961A (ja) ノズルボディの製造方法及び内面研磨用治具並びにノズルボディ
JPH03161271A (ja) 遊離砥粒噴射式加工装置
JPH09207068A (ja) ノズルホルダの燃料通路加工方法
JP2003251619A (ja) ハニカム構造体成形用口金、及びその製造方法
JP2733476B2 (ja) 噴射ノズル装置
Popa The comparative study of the influence of the parameters of the technological process of abrasive flow machining of the nozzle holes of the fuel injectors on the performance of the injection system
JPH0349899A (ja) 液体ジェット加工用ノズル装置
EP1505342B1 (en) A method of minimizing deposits in a fuel injector
JP4424807B2 (ja) 粉体噴射装置および粉体噴射ノズル
JPH1034024A (ja) スプレーノズル

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070809

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081009

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090303