JP2010144251A - ディーゼルエンジンの燃料バルブのためのノズルを製造する方法、及び、ノズル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鋳型13では、耐腐食性の第1の合金10が、ノズルボア4の周囲のノズルの外側表面を構成する外側領域に配置される。第2の合金11は、ノズルの別の領域で使用される。鋳型内の材料は、等方性プレス工程により、固化材料へと処理される。2つの合金10、11の間の境界領域には、ひび割れが存在しない。
【選択図】図1
Description
ノズル内の第2の合金の使用がノズルの構造に変更を生じさせること、及び、材料又は構造の変更は、通常、寿命に負の影響を及ぼすという事実にも係らず、本ノズルの寿命は改善される。おそらくは、改善された寿命は、2つの合金の間の境界領域に微小ひび割れが存在しないが故に、得られる。等方性プレス工程を用いることによる異なる材料の固化(一体成形)は、固体材料上の溶解材料の塗布から、知られた種類の特性の境界領域無しに、拡散調整された固化を生成する。EP0982493A1から周知された種類のノズルが、その使用前に、より均一な硬度へと熱処理されたとしても、微小ひび割れは、塗布の直後に薄く、非常に硬い溶解ベースの混合領域と、熱に影響を及ぼされる鋼鉄の領域とにおいて発生する。本発明に係る拡散調整された固化は、熱に影響を及ぼされる関連領域を備えた溶解ベースの混合領域を一切形成しない。2つの異なる材料の間の遷移領域で微小ひび割れを回避することにより、ノズル中で疲労破壊を開始する実質的な源が除去され、その結果、ノズルの寿命をかなり改善させる。拡散調整固化は、2つの異なる材料の間の結合誤差のおそれを非常に低くさせる。
の環状表面3は、ノズルボア4を備えたノズルの先端部が燃焼室A内に突出して燃料バルブが開いたときに燃料を噴射することができるように、シリンダーライナー又は破線により示されたシリンダーカバー内の対応する当接表面に対して押圧され得る。燃料バルブは、バルブニードル6を備えたバルブスライダー5と、図示のバルブ設計では、スライダーガイド8の下側端部に配置されたバルブシート7と、を有する。スライダーガイドは、ノズル1の上側に面した表面に対して押下される。
Claims (19)
- ディーゼルエンジン、特に2ストローククロスヘッドエンジン内で燃料バルブのためのノズルを製造する方法であって、耐腐食性の第1の合金の第1の材料が、前記ノズルの外側表面をノズルボアの周りに構成するため、少なくとも外側領域で鋳型内で配列され、
第2の合金の第2の材料が前記鋳型内で内側領域内に配列され、前記したように配列された材料は、等方性プレス工程により、前記第1の合金と前記第2の合金との間の境界領域で微小ひび割れが存在しない固化されたノズルブランク部へと処理されることを特徴とする、方法。 - 前記第2の合金の前記第2の材料は、仕上げられたノズルにおいて、耐腐食性の第1の合金よりも高い疲労強度を有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 少なくとも前記耐腐食性合金が0.6%より多いAlを含むとき、前記等方性プレス工程前に、酸素制限拡散バリアが、前記第1の材料と前記第2の材料との間で使用されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記拡散バリアは、ニッケル、銅又はニッケル合金を有することを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 前記拡散バリアは、前記第1の材料の予め製作された部材の内側表面に配置され、又は、前記第2の材料の予め製作された部材の外側表面に配置されることを特徴とする、請求項3又は4に記載の方法。
- 前記第1の材料の予め製作された部材は、好ましくは、高速粉末プレス工程を用いて、前記第2の合金の粒状出発物質で充填されることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の合金の前記予め製作された部材は、粉末冶金技術により、ボウル形状又は管状壁へと鋳造若しくは製造され、前記等方性プレス工程で使用される鋳型の一部を形成することを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 前記第2の材料の予め形成された中子部材は、鋳型内に配置され、該鋳型には、前記等方性プレス工程が実行される前に、前記第1の合金の粒状出発物質が配列されていることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の材料の前記予め形成された部材、及び/又は、前記第2の材料の前記予め形成された部材は、例えば、作業工程又は押し出し成形が続いて実行され得るところの、高速粉末プレス工程、CIP処理若しくはHIP処理を用いて、又は、次の工程がプレス工程であるところの焼結工程を用いて、粒状出発物質から製造されることを特徴とする、請求項6乃至8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記等方性プレス工程は、HIP処理であることを特徴とする、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の方法。
- ディーゼルエンジン、特に2ストローククロスヘッドエンジン内の燃料バルブのためのノズルであって、
前記ノズルは、該ノズルの外側表面で開口する幾つかのノズルボアと連通する、中央の長さ方向ボアを有し、
前記ノズルは、前記ノズルボアの周りの少なくとも外側領域で耐腐食性の第1の合金から作られ、前記外側領域とは異なる領域では第2の合金から作られており、
前記第1の合金と前記第2の合金との間の境界領域における材料は、微小ひび割れが存在しない構造を有することを特徴とする、ノズル。 - 前記第2の合金は、耐腐食性の第1の合金よりも高い疲労強度を有することを特徴とする、請求項11に記載のノズル。
- 酸素制限拡散バリアは、前記ノズル内の前記第1の合金と前記第2の合金との間に設けられていることを特徴とする、請求項11又は12に記載のノズル。
- 前記第2の合金は、粉末冶金技術により作られることを特徴とする、請求項11乃至13のいずれか1項に記載のノズル。
- 前記第1の合金は、ニッケルベースの合金であり、前記第2の合金は、鉄ベースの合金であることを特徴とする、請求項11乃至14のいずれか1項に記載のノズル。
- 前記ノズルは、前記燃料バルブの主要バルブシートを含むスピンドルガイドの延長で前記燃料バルブに配置された別個のユニットであることを特徴とする、請求項11乃至15のいずれか1項に記載のノズル。
- 前記第2の合金は、前記ノズルの総質量の70%を超える部分を占める、請求項16に記載のノズル。
- 前記第2の合金の疲労強度σAは、少なくとも±750MPaであることを特徴とする、請求項11乃至17のいずれか1項に記載のノズル。
- 前記第1の合金により覆われた絶縁セラミック材料は、前記ノズル内に提供されている、請求項11乃至18のいずれか1項に記載のノズル。
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