JP2018109416A - 大型低速2ストロークエンジン内で使用され、焼入れ弁座を有する潤滑油インジェクタ及び製造方法 - Google Patents
大型低速2ストロークエンジン内で使用され、焼入れ弁座を有する潤滑油インジェクタ及び製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】大型低速2ストロークエンジン、特に舶用ディーゼルエンジンのシリンダ(1)内に潤滑油を噴射するインジェクタ(4)が、弁部材(16)を収容したインジェクタハウジング(12)を有し、このインジェクタハウジングは、第1の表面を備えた滑り軸受(23)を有し、弁部材は、第2の表面を備えたステム(17)を有し、第2の表面は、ステムが滑り軸受によって当該ステムと滑り軸受との間の接触領域(24)に沿って往復動可能に案内されるように、第1の表面に摺動可能に衝合した状態で設けられる。第1の表面及び第2の表面は、焼入れ表面である。また、ノズル(14)のところの弁座(19)のための焼入れ表面は、技術改良のポイントである。このように構成されたインジェクタは、良好で一様な性能を提供することが判明した。
【選択図】図2a
Description
2 シリンダライナ
3 シリンダ壁
4 潤滑油インジェクタ
4a 潤滑油インジェクタの第1の形式
4b 潤滑油インジェクタの第2の形式
4c 潤滑油インジェクタの第3の形式
5 ノズル
6 ライナに設けられた自由切れ目
7 スプレー液滴
8 単一インジェクタからのスプレー
9 潤滑油供給ライン
10 潤滑油戻りライン
11 給油器ポンプ・制御装置システム
12 インジェクタハウジング
13 インジェクタハウジング12のノズルチップ
14 ノズル
14′ ノズル孔
15 インジェクタハウジング12の内部キャビティ
15′ 内部キャビティ15の円筒形部分
16 ステム17を備えた弁部材
16′ 一体形ボールを備えた封止前側部分
17 弁部材16のステム
18 弁部材16のニードル弁
19 弁座
20 内部キャビティ15からノズル孔14′までノズルチップ13を通るダクト
21 ノズルチップ13の壁
22 ニードル弁18のニードルチップ、例えば円錐形部分
23 滑り軸受
24 ステム17と滑り軸受23との間の接触領域
25 円筒形封止ヘッド
26 ばね
27 弁部材26の後方部分
28 ニードルチップ22を形成するボール部材
30 弁座19のところの封止接触領域
31 Oリング
Claims (24)
- 大型低速2ストロークエンジンのシリンダ(1)内に潤滑油を噴射するインジェクタ(4)であって、このインジェクタ(4)は、前記シリンダ(1)のシリンダ壁(3)内に設けられるよう構成されたインジェクタハウジング(12)を有し、このインジェクタハウジング(12)は、当該インジェクタハウジング(12)の一端のところに設けられていて、当該インジェクタハウジング(12)が前記シリンダ壁(3)内に設けられると、前記シリンダ(1)内に達するノズルチップ(13)を有し、このノズルチップ(13)内にノズル(14)が設けられ、このノズル(14)は、前記インジェクタハウジング(12)内に設けられた内部キャビティ(15)から前記ノズルチップ(13)の壁(21)を貫通して延びていて、潤滑油を前記内部キャビティ(15)から前記ノズル(14)を通って前記インジェクタハウジング(12)から放出するようになっており、前記インジェクタハウジング(12)内に弁部材(16)が設けられ、この弁部材(16)は、前記インジェクタ(4)の開放状態と閉鎖状態との間で往復動可能に設けられ、且つ、前記閉鎖状態にあるとき、前記ノズル(14)への潤滑油の接近を阻止するために前記ノズル(14)を密封的に覆い、尚且つ、開放状態にある間、潤滑油放出段階の際に前記内部キャビティ(15)から前記ノズル(14)までの潤滑油の接近を可能にするために前記ノズル(14)から遠ざかることができ、
前記インジェクタ(4)は次のA)又はB)のうちのいずれか一方である、即ち、
A)前記インジェクタハウジング(12)は、第1の表面を備えた滑り軸受(23)を有し、前記弁部材(16)は、第2の表面を備えたステム(17)を有し、この第2の表面は、前記ステム(17)が前記滑り軸受(23)によって当該ステム(17)と前記滑り軸受(23)との間の接触領域(24)に沿って往復動可能に案内されるように、前記第1の表面に摺動可能に当接した状態で設けられ、前記弁部材(16)は、前記ステム(17)の同軸長手方向延長部としてニードル弁(18)を有し、このニードル弁(18)は、前記ノズルチップ(13)に設けられた協働する弁座(19)に当接したときに前記ノズル(14)を閉鎖するニードルチップ(22)を有し、前記第1の表面及び前記第2の表面は、焼入れ表面であり、
又は、
B)前記インジェクタハウジング(12)は、前記ノズルチップ(13)内に第1の表面を備えた円筒形キャビティ部分(15′)を有し、前記ノズル(14)は、前記第1の表面から前記ノズルチップ(13)の前記壁(21)を貫通して延び、前記弁部材(16)は、第2の表面を備えた円筒形の封止ヘッド(25)を有し、この第2の表面は、前記インジェクタ(4)が前記閉鎖状態にあるときに前記封止ヘッド(25)が前記ノズル(14)を密封的に覆うよう、前記第1の表面に摺動可能に当接する状態で配置され、前記第1の表面及び前記第2の表面は、焼入れ表面である、インジェクタ。 - 前記第1の表面は、第1の硬度を有し、前記第2の表面は、第2の硬度を有し、これら2つの表面のうちの最も軟らかい表面の硬度は、当該2つの表面のうちの最も硬い表面の硬度からのずれが40%未満である、請求項1記載のインジェクタ。
- 前記2つの表面のうちの最も軟らかい表面の硬度は、当該2つの表面のうちの最も硬い表面の硬度からのずれが10%未満である、請求項2記載のインジェクタ。
- 前記第1及び前記第2の表面のうちの最も硬い表面は、ロックウェルCスケール硬度に準拠して少なくとも50の表面硬度を有する、請求項1〜3のうちいずれか一に記載のインジェクタ。
- 前記第1及び前記第2の表面は、焼入れ鋼表面である、請求項1〜4のうちいずれか一に記載のインジェクタ。
- 前記インジェクタは、所定の油圧力レベルでの作動時に潤滑油をスプレーとして放出するよう構成されたスプレー式インジェクタであり、前記所定の油圧力レベルは、25〜100barの範囲にあるレベルである、請求項1〜5のうちいずれか一に記載のインジェクタ。
- 前記弁座(19)は、焼入れ表面を有する、請求項1〜6のうちいずれか一に記載のインジェクタ。
- 前記弁座(19)は、ロックウェルCスケール硬度に準拠して少なくとも50の表面硬度を有する、請求項7記載のインジェクタ。
- 大型低速2ストロークエンジンのシリンダ(1)内に潤滑油を噴射するインジェクタ(4)であって、このインジェクタ(4)は、前記シリンダ(1)のシリンダ壁(3)内に設けられるよう構成されたインジェクタハウジング(12)を有し、このインジェクタハウジング(12)は、当該インジェクタハウジングの一端のところに設けられていて、当該インジェクタハウジング(12)が前記シリンダ壁(3)内に設けられると、前記シリンダ(1)内に達するノズルチップ(13)を有し、このノズルチップ(13)内にノズル(14)が設けられ、このノズル(14)は、前記インジェクタハウジング(12)内に設けられた内部キャビティ(15)から前記ノズルチップ(13)の壁(21)を貫通して延びていて、潤滑油を前記内部キャビティ(15)から前記ノズル(14)を通って前記インジェクタハウジング(12)から放出するようになっており、前記インジェクタハウジング(12)内に弁部材(16)が設けられ、この弁部材(16)は、前記インジェクタ(4)の開放状態と閉鎖状態との間で往復動可能に設けられ、且つ、前記閉鎖状態にあるとき、前記ノズル(14)への潤滑油の接近を阻止するために前記ノズル(14)を密封的に覆い、尚且つ、開放状態にある間、潤滑油放出段階の際に前記内部キャビティ(15)から前記ノズル(14)までの潤滑油の接近を可能にするために前記ノズル(14)から遠ざかることができ、
前記インジェクタハウジング(12)は、第1の表面を備えた滑り軸受(23)を有し、前記弁部材(16)は、第2の表面を備えたステム(17)を有し、この第2の表面は、前記ステム(17)が前記滑り軸受(23)によって当該ステム(17)と前記滑り軸受(23)との間の接触領域(24)に沿って往復動可能に案内されるように、前記第1の表面に摺動可能に当接した状態で設けられ、前記弁部材(16)は、前記ステム(17)の同軸長手方向延長部としてニードル弁(18)を有し、このニードル弁(18)は、前記ノズルチップ(13)に設けられた協働する弁座(19)に当接したときに前記ノズル(14)を閉鎖するニードルチップ(22)を有し、
前記弁座(19)は、焼入れ表面を有する、インジェクタ。 - 前記弁座と密封的に協働する前記ニードルチップ(22)は、円筒形ニードル弁(18)の円錐形端部又は円錐とは異なる状態でテーパしている端部を有し、又は前記ニードルチップ(22)は、ボール(28)を有する、請求項9記載のインジェクタ。
- 複数個のシリンダ及び各シリンダ内に設けられたピストンを有する大型低速2ストロークエンジンであって、前記ピストンは、2つの死点間で往復動し、前記各シリンダは、燃料の着火のための着火チャンバを有し、請求項1〜10のうちいずれか一に記載のインジェクタ(4)が少なくとも3つ、前記着火チャンバ内の前記シリンダ壁の潤滑のために前記2つの死点間で各シリンダの内周部に沿って設けられている、エンジン。
- 前記エンジンは、舶用エンジンである、請求項11記載のエンジン。
- 潤滑油供給ラインによって前記インジェクタに連結された潤滑油ポンプ及び制御装置が設けられ、前記潤滑油ポンプは、潤滑油を所定の油圧力レベルで前記インジェクタに提供するよう構成され、前記所定の油圧力レベルは、25〜100barの範囲にあるレベルである、請求項11又は12記載のエンジン。
- 大型低速2ストロークエンジンのための同一生産された複数個の潤滑油インジェクタについて一様な長期間性能を達成する方法であって、このインジェクタ(4)は、前記シリンダ(1)のシリンダ壁(3)内に設けられるよう構成されたインジェクタハウジング(12)を有し、このインジェクタハウジング(12)は、当該インジェクタハウジングの一端のところに設けられていて、当該インジェクタハウジング(12)が前記シリンダ壁(3)内に設けられると、前記シリンダ(1)内に達するノズルチップ(13)を有し、このノズルチップ(13)内にノズル(14)が設けられ、このノズル(14)は、前記インジェクタハウジング(12)内に設けられた内部キャビティ(15)から前記ノズルチップ(13)の壁(21)を貫通して延びていて、潤滑油を前記内部キャビティ(15)から前記ノズル(14)を通って前記インジェクタハウジング(12)から放出するようになっており、前記インジェクタハウジング(12)内に弁部材(16)が設けられ、この弁部材(16)は、前記インジェクタ(4)の開放状態と閉鎖状態との間で往復動可能に設けられ、且つ、前記閉鎖状態にあるとき、前記ノズル(14)への潤滑油の接近を阻止するために前記ノズル(14)を密封的に覆い、尚且つ、開放状態にある間、潤滑油放出段階の際に前記内部キャビティ(15)から前記ノズル(14)までの潤滑油の接近を可能にするために前記ノズル(14)から遠ざかることができ、
前記インジェクタ(4)は次のA)又はB)のうちのいずれか一方である、即ち、
A)前記インジェクタハウジング(12)は、第1の表面を備えた滑り軸受(23)を有し、前記弁部材(16)は、第2の表面を備えたステム(17)を有し、この第2の表面は、前記ステム(17)が前記滑り軸受(23)によって当該ステム(17)と前記滑り軸受(23)との間の接触領域(24)に沿って往復動可能に案内されるように、前記第1の表面に摺動可能に当接した状態で設けられ、前記弁部材(16)は、前記ステム(17)の同軸長手方向延長部としてニードル弁(18)を有し、このニードル弁(18)は、前記ノズルチップ(13)に設けられた協働する弁座(19)に当接したときに前記ノズル(14)を閉鎖するニードルチップ(22)を有し、
又は、
B)前記インジェクタハウジング(12)は、前記ノズルチップ(13)内に第1の表面を備えた円筒形キャビティ部分(15′)を有し、前記ノズル(14)は、前記第1の表面から前記ノズルチップ(13)の前記壁(21)を貫通して延び、前記弁部材(16)は、第2の表面を備えた円筒形の封止ヘッド(25)を有し、この第2の表面は、前記インジェクタ(4)が前記閉鎖状態にあるときに前記封止ヘッド(25)が前記ノズル(14)を密封的に覆うように、前記第1の表面に摺動可能に当接する状態で配置され、
前記方法は、前記インジェクタの製造中、前記第1の表面及び前記第2の表面を焼き入れするステップを含む、方法。 - 前記第1及び前記第2の表面のうちの最も硬い表面は、ロックウェルCスケール硬度に準拠して少なくとも50の表面硬度を有する、請求項14記載の方法。
- 前記2つの表面のうちの最も軟らかい表面の硬度は、当該2つの表面のうちの最も硬い表面の硬度からのずれが30%未満である、請求項14又は15記載の方法。
- 前記方法は、前記第1及び前記第2の表面を鋼表面として用意するステップと、前記鋼表面を焼き入れするステップとを含む、請求項14〜16のうちいずれか一に記載の方法。
- 前記方法は、浸炭窒化によって前記鋼表面を焼き入れするステップを含む、請求項17記載の方法。
- 前記方法は、0.5〜0.8%炭素及び0.2〜0.4%窒素が添加されたガス雰囲気中で850℃の温度でオーステナイト浸炭窒化することにより前記鋼表面を焼き入れするステップを含む、請求項18記載の方法。
- 前記方法は、前記弁座を焼き入れするステップを含む、請求項14〜19のうちいずれか一に記載の方法。
- 大型低速2ストロークエンジンのための複数個の同一の潤滑インジェクタについて一様な長期間性能を達成するための表面焼入れの使用であって、各インジェクタに関して、このインジェクタ(4)は、前記シリンダ(1)のシリンダ壁(3)内に設けられるよう構成されたインジェクタハウジング(12)を有し、このインジェクタハウジング(12)は、当該インジェクタハウジングの一端のところに設けられていて、当該インジェクタハウジング(12)が前記シリンダ壁(3)内に設けられると、前記シリンダ(1)内に達するノズルチップ(13)を有し、このノズルチップ(13)内にノズル(14)が設けられ、このノズル(14)は、前記インジェクタハウジング(12)内に設けられた内部キャビティ(15)から前記ノズルチップ(13)の壁(21)を貫通して延びていて、潤滑油を前記内部キャビティ(15)から前記ノズル(14)を通って前記インジェクタハウジング(12)から放出するようになっており、前記インジェクタハウジング(12)内に弁部材(16)が設けられ、この弁部材(16)は、前記インジェクタ(4)の開放状態と閉鎖状態との間で往復動可能に設けられ、且つ、前記閉鎖状態にあるとき、前記ノズル(14)への潤滑油の接近を阻止するために前記ノズル(14)を密封的に覆い、尚且つ、開放状態にある間、潤滑油放出段階の際に前記内部キャビティ(15)から前記ノズル(14)までの潤滑油の接近を可能にするために前記ノズル(14)から遠ざかることができ、
前記インジェクタ(4)は次のA)又はB)のうちのいずれか一方である、即ち、
A)前記インジェクタハウジング(12)は、第1の表面を備えた滑り軸受(23)を有し、前記弁部材(16)は、第2の表面を備えたステム(17)を有し、この第2の表面は、前記ステム(17)が前記滑り軸受(23)によって当該ステム(17)と前記滑り軸受(23)との間の接触領域(24)に沿って往復動可能に案内されるように、前記第1の表面に摺動可能に当接した状態で設けられ、前記弁部材(16)は、前記ステム(17)の同軸長手方向延長部としてニードル弁(18)を有し、このニードル弁(18)は、前記ノズルチップ(13)に設けられた協働する弁座(19)に当接したときに前記ノズル(14)を閉鎖するニードルチップ(22)を有し、
又は、
B)前記インジェクタハウジング(12)は、前記ノズルチップ(13)内に第1の表面を備えた円筒形キャビティ部分(15′)を有し、前記ノズル(14)は、前記第1の表面から前記ノズルチップ(13)の前記壁(21)を貫通して延び、前記弁部材(16)は、第2の表面を備えた円筒形の封止ヘッド(25)を有し、この第2の表面は、前記インジェクタ(4)が前記閉鎖状態にあるときに前記封止ヘッド(25)が前記ノズル(14)を密封的に覆うように、前記第1の表面に摺動可能に当接する状態で配置され、
前記表面焼入れは、前記インジェクタの製造中、前記第1の表面及び前記第2の表面の焼入れを含む、使用。 - 前記第1及び前記第2の表面のうちの最も硬い表面は、ロックウェルCスケール硬度に準拠して少なくとも50の表面硬度を有する、請求項21記載の使用。
- 前記2つの表面のうちの最も軟らかい表面の硬度は、当該2つの表面のうちの最も硬い表面の硬度からのずれが20%未満である、請求項21又は22記載の使用。
- 前記弁座の焼入れを含む、請求項21〜23のうちいずれか一に記載の使用。
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