JP2021004596A - Engine component and corrosion suppression method for engine component - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、エンジン部品及びエンジン部品の腐食抑制方法に関する。 The present disclosure relates to engine parts and methods for suppressing corrosion of engine parts.
従来、第1金属部品と、この第1金属部品に隣接する第2金属部品と、を備えるエンジン部品が知られている。このようなエンジン部品の一例として、特許文献1には、燃料を噴射するインジェクタが開示されている。このインジェクタにおいて、例えば、ノズルボディが第1金属部品に相当し、ノズルボディの外側に配置されたスリーブが第2金属部品に相当する。 Conventionally, an engine component including a first metal component and a second metal component adjacent to the first metal component is known. As an example of such an engine component, Patent Document 1 discloses an injector for injecting fuel. In this injector, for example, the nozzle body corresponds to the first metal part, and the sleeve arranged outside the nozzle body corresponds to the second metal part.
従来のエンジン部品において、第1金属部品と第2金属部品との間に、隙間が存在する場合がある。そして、この隙間に凝縮水が侵入して、第1金属部品及び第2金属部品に凝縮水が付着する場合がある。この場合、この凝縮水によって第1金属部品及び第2金属部品に腐食が生じるおそれがある。 In a conventional engine component, there may be a gap between the first metal component and the second metal component. Then, the condensed water may enter the gap and the condensed water may adhere to the first metal part and the second metal part. In this case, the condensed water may cause corrosion of the first metal part and the second metal part.
本開示は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、第1金属部品及び第2金属部品に腐食が生じることを抑制することができるエンジン部品、及び、エンジン部品の腐食抑制方法を提供することである。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object thereof is an engine component capable of suppressing corrosion of the first metal component and the second metal component, and an engine component for suppressing corrosion of the engine component. To provide a method.
上記目的を達成するため、本開示に係るエンジン部品は、第1金属部品と前記第1金属部品に隣接する第2金属部品とを備えるエンジン部品において、前記第1金属部品を構成する金属素材の主成分及び前記第2金属部品を構成する金属素材の主成分よりもイオン化傾向の大きい金属素材である特定金属素材を含む特定部材を備え、前記特定部材は、前記第1金属部品と前記第2金属部品との間の隙間に配置されている。 In order to achieve the above object, the engine component according to the present disclosure is an engine component including a first metal component and a second metal component adjacent to the first metal component, and is a metal material constituting the first metal component. A specific member including a specific metal material which is a metal material having a larger ionization tendency than the main component and the main component of the metal material constituting the second metal component is provided, and the specific member includes the first metal part and the second metal component. It is placed in the gap between the metal parts.
また、上記目的を達成するため、本開示に係るエンジン部品の腐食抑制方法は、第1金属部品と前記第1金属部品に隣接する第2金属部品とを備えるエンジン部品の腐食抑制方法において、前記第1金属部品を構成する金属素材の主成分及び前記第2金属部品を構成する金属素材の主成分よりもイオン化傾向の大きい金属素材である特定金属素材が溶融した溶融金属を、前記第1金属部品と前記第2金属部品との間の隙間に流し込む第1工程と、前記第1工程の後の前記溶融金属を冷却させて固化させる第2工程と、を含む。 Further, in order to achieve the above object, the method for suppressing corrosion of engine parts according to the present disclosure is the method for suppressing corrosion of an engine part including a first metal part and a second metal part adjacent to the first metal part. The first metal is a molten metal obtained by melting a specific metal material, which is a metal material having a greater ionization tendency than the main component of the metal material constituting the first metal part and the main component of the metal material constituting the second metal part. It includes a first step of pouring into a gap between the part and the second metal part, and a second step of cooling and solidifying the molten metal after the first step.
本開示によれば、第1金属部品及び第2金属部品に腐食が生じることを抑制することができる。 According to the present disclosure, it is possible to prevent corrosion of the first metal part and the second metal part from occurring.
(実施形態1)
まず、本開示の実施形態1に係るエンジン部品10について説明する。図1は、本実施形態に係るエンジン1におけるエンジン部品10の周辺構成を模式的に示す模式的断面図である。図2(a)は、後述する特定部材17の模式的斜視図である。図2(b)は、インジェクタ11における特定部材17の近傍箇所について、特定部材17の図示を省略して示す模式的断面図である。
(Embodiment 1)
First, the
図1に例示されているエンジン1は、ディーゼルエンジンである。但し、エンジン1の種類はディーゼルエンジンに限定されるものではなく、例えばエンジン1としてガソリンエンジンを用いることもできる。また、本実施形態に係るエンジン1は、一例として、乗用車や、トラック、バス等の車両に搭載されている。 The engine 1 illustrated in FIG. 1 is a diesel engine. However, the type of the engine 1 is not limited to the diesel engine, and for example, a gasoline engine can be used as the engine 1. Further, the engine 1 according to the present embodiment is mounted on a vehicle such as a passenger car, a truck, or a bus, as an example.
エンジン1は、シリンダヘッド2、シリンダヘッド2の下方に配置されたシリンダブロック(図示せず)、シリンダブロックに形成されたシリンダ(気筒)に配置されたピストン(図示せず)、ピストンにコンロッドを介して連結されたクランクシャフト(図示せず)等を備えている。シリンダヘッド2よりも下方側の領域(具体的には、シリンダヘッド2の下面と、ピストンの上面と、シリンダとによって囲まれた領域)に、燃料が燃焼する燃焼室4が設けられている。
The engine 1 has a
また、エンジン1は、「エンジン部品10」の一例として、インジェクタ11を備えている。なお、図1に図示されている軸線100は、インジェクタ11の軸線(中心軸を示す線)である。また、エンジン1は、シリンダヘッド2とインジェクタ11との間に、ガスケット3(すなわち、シール部材)を備えている。
Further, the engine 1 includes an
図1に例示されているインジェクタ11は、「第1金属部品12」の一例として、ノズルボディ13を備えるとともに、「第2金属部品14」の一例として、スリーブ15を備えている。また、インジェクタ11は、ノズルニードル16と、特定部材17とを備えている。ノズルボディ13は、その先端部に、燃料が噴射される噴孔13aを有している。本実施形態に係るノズルボディ13は、噴孔13aが燃焼室4の内部に露出するように、エンジン1に配置されている。
The
ノズルニードル16は、ノズルボディ13の内部に、摺動可能に配置されている。ノズルニードル16は、噴孔13aを開閉する部材である。図1において、ノズルニードル16の先端部は噴孔13aを閉状態にしている。この場合、噴孔13aからの燃料噴射は停止されている。ノズルニードル16が図1の状態から軸線100の方向(軸線方向)で上方に変位することで、噴孔13aは開状態になる。噴孔13aが開状態になることで、噴孔13aからの燃料噴射は開始される。
The
スリーブ15は、ノズルボディ13の外側に配置されている。すなわち、スリーブ15は、ノズルボディ13に隣接するように配置されている。具体的には、スリーブ15は、ノズルボディ13におけるシリンダヘッド2よりも上方側の部分に組み付けられることで、この部分の外側に配置されている。本実施形態に係るスリーブ15は、ノズルボディ13とインジェクタボディ(図示せず)とを接続するための筒状の部材である。具体的には、スリーブ15の上方側端部の近傍箇所には、雌ねじ部(図示せず)が設けられており、この雌ねじ部が、インジェクタボディの雄ねじ部に螺合している。これにより、スリーブ15はノズルボディ13とインジェクタボディとを接続している。なお、インジェクタボディは、インジェクタ11の本体部に相当する部材であり、ノズルボディ13よりも上方側に配置されている。
The
また、図2(b)に示すように、本実施形態に係るノズルボディ13におけるガスケット3よりも上方側の部分には、第1部位13bと第2部位13cとが設けられている。第1部位13bは第2部位13cよりも、シリンダヘッド2に近い側に配置されている。第2部位13cの下方側の端部(軸線方向でシリンダヘッド2の側の端部)は、第1部位13bの上方側の端部に接続している。第2部位13cの外径は第1部位13bの外径よりも大きい。これにより、第2部位13cにおける下方側の端部のうち、第1部位13bが接続していない部位には、段差13dが生じている。
Further, as shown in FIG. 2B, a
本実施形態において、第2部位13cの外周面はスリーブ15の内周面15aと接触している。一方、第1部位13bの外周面13eとスリーブ15の内周面15aとは接触しておらず、これにより、第1部位13bの外周面13eとスリーブ15の内周面15aとの間には、隙間18が設けられている(この隙間18は、筒状の隙間である)。
In the present embodiment, the outer peripheral surface of the
本実施形態に係るノズルボディ13及びスリーブ15の材質は、金属である。すなわち、ノズルボディ13及びスリーブ15は、金属素材からなる部品(金属部品)である。このノズルボディ13及びスリーブ15を構成する金属素材の主成分は、特に限定されるものではないが、本実施形態においては、鉄が用いられている。すなわち、本実施形態に係るノズルボディ13及びスリーブ15は、鉄を主成分とする金属部品である。具体的には、ノズルボディ13及びスリーブ15は、鋼(炭素鋼)によって構成されている。なお、本実施形態において、主成分とは、材質に含まれる成分の中で最も質量%が多い成分をいう。
The material of the
特定部材17は、第1金属部品12としてのノズルボディ13を構成する金属素材の主成分、及び、第2金属部品14としてのスリーブ15を構成する金属素材の主成分よりもイオン化傾向の大きい金属素材(以下、「特定金属素材」と称する)を含む部材である。
The
この特定部材17における特定金属素材の比率(質量%)は、「100%」であってもよく(この場合、特定部材17は特定金属素材のみで構成される)、あるいは、0%よりも大きく且つ100%よりも小さい範囲から選択された「所定%」であってもよい。特定金属素材の比率が多い方が、後述する特定金属素材による腐食抑制効果が高くなる。この点を考慮して、特定金属素材の比率として適切な値を設定すればよい。
The ratio (mass%) of the specific metal material in the
また、特定金属素材は、特定部材17の少なくとも表面部分に含まれている方が、特定金属素材が特定部材17の内部にのみ含まれている場合に比較して、腐食抑制効果が高くなる。この点も考慮して、特定部材17における特定金属素材の配置態様を適宜設定すればよい。
Further, when the specific metal material is contained in at least the surface portion of the
本実施形態に係る特定金属素材(ノズルボディ13及びスリーブ15の主成分である鉄よりもイオン化傾向の大きい金属素材)の具体例を挙げると、亜鉛やアルミニウム等が挙げられる。本実施形態においては、特定金属素材の一例として、亜鉛を用いている。また、本実施形態に係る特定金属素材は、特定部材17の少なくとも表面部分に含まれている。具体的には、本実施形態に係る特定部材17は、その全体が亜鉛によって構成されている。このため、本実施形態に係る特定部材17における特定金属素材の比率は、100%である。
Specific examples of the specific metal material (metal material having a higher ionization tendency than iron, which is the main component of the
図2(a)に示すように、本実施形態に係る特定部材17の外観形状は、筒状である。すなわち、本実施形態に係る特定部材17は、筒状の部材によって構成されている。また、図1及び図2(b)を参照して、特定部材17は、ノズルボディ13(第1金属部品12)とスリーブ15(第2金属部品14)との間の隙間18に、配置されている。具体的には、本実施形態に係る特定部材17は、特定部材17の内周面17aが第1部位13bの外周面13eに接触するとともに、特定部材17の外周面17bがスリーブ15の内周面15aに接触し、且つ、特定部材17の上方側の端部17cが段差13dに接触するように、隙間18の部分に配置されている。より具体的には、本実施形態に係る特定部材17は、特定部材17によって隙間18が埋まるように、この隙間18に配置されている。
As shown in FIG. 2A, the external shape of the
特定部材17の径方向の厚み(すなわち肉厚(t))の具体的な数値は、特に限定されるものではないが、本実施形態に係る特定部材17の肉厚(t)は、一例として、100μm以上の値に設定されている。
The specific numerical value of the radial thickness (that is, the wall thickness (t)) of the
本実施形態に係るエンジン部品10としてのインジェクタ11は、図2(a)に示すような筒状の特定部材17を事前に準備しておき、この特定部材17をノズルボディ13とスリーブ15との間の隙間18に配置することで、製造することができる。あるいは、本実施形態に係るインジェクタ11は、後述する実施形態2に係る第1工程(ステップS10)及び第2工程(ステップS20)を実行することによっても製造することができる。
In the
続いて、本実施形態に係るエンジン部品10の作用効果について説明する。本実施形態によれば、特定部材17を備えており、この特定部材17が第1金属部品12と第2金属部品14との間の隙間18に配置されているので、仮に第1金属部品12と第2金属部品14との間の隙間18に凝縮水が侵入した場合であっても、特定部材17の特定金属素材が第1金属部品12及び第2金属部品14に対して優先的に腐食することによって、第1金属部品12及び第2金属部品14に腐食が生じることを抑制することができる。すなわち、本実施形態によれば、特定部材17の特定金属素材が犠牲防食機能を発揮することによって、第1金属部品12及び第2金属部品14に腐食が生じることを抑制することができる。
Subsequently, the operation and effect of the
特に、本実施形態によれば、特定部材17という一つの部品を用いるだけで、2つのエンジン部品(第1金属部品12及び第2金属部品14)における腐食の発生を抑制することができる。
In particular, according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of corrosion in the two engine parts (
また、本実施形態によれば、エンジン部品10の一例としてインジェクタ11を用いており、第1金属部品12の一例としてノズルボディ13を用い、且つ、第2金属部品14の一例としてスリーブ15を用いているので、ノズルボディ13及びスリーブ15に腐食が生じることを抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the
特に、インジェクタ11の場合、隙間18の中でも、ノズルボディ13における段差13dの部位や、第1部位13bにおける段差13dの周辺部位に凝縮水による腐食が生じ易いところ、本実施形態によれば、このような部位における腐食を効果的に抑制することができる。
In particular, in the case of the
(実施形態2)
続いて、本開示の実施形態2に係るエンジン部品10の腐食抑制方法について説明する。図3は、本実施形態に係るエンジン部品10の腐食抑制方法を説明するための工程フロー図である。本実施形態に係る腐食抑制方法は、第1工程(ステップS10)と、第2工程(ステップS20)とを含んでいる。第2工程は、第1工程の後に実行される。
(Embodiment 2)
Subsequently, a method for suppressing corrosion of the
ステップS10に係る第1工程においては、前述した図2(b)に示すように、隙間18に特定部材17が配置される前の状態のエンジン部品10(本実施形態では、一例としてインジェクタ11)を準備する。そして、特定金属素材が溶融した溶融金属を、第1金属部品12(ノズルボディ13)と第2金属部品14(スリーブ15)との間の隙間18に流し込む。具体的には、本実施形態に係る第1工程においては、溶融金属によって隙間18が埋まるように、溶融金属を隙間18に流し込む。これにより、隙間18は溶融金属によって充填される。なお、本実施形態においては、実施形態1と同様に、特定金属素材の一例として、亜鉛を用いている。したがって、本実施形態に係る溶融金属は溶融亜鉛である。
In the first step according to step S10, as shown in FIG. 2B described above, the
次いで、ステップS20に係る第2工程において、第1工程の後の溶融金属を冷却させて固化させる。この固化した溶融金属は、特定部材17になる。以上の工程で、本実施形態に係る腐食抑制方法は実行されている。
Next, in the second step according to step S20, the molten metal after the first step is cooled and solidified. This solidified molten metal becomes a
本実施形態に係る腐食抑制方法によれば、実施形態1と同様に、特定金属素材が第1金属部品12及び第2金属部品14に対して優先的に腐食することによって、第1金属部品12及び第2金属部品14に腐食が生じることを抑制することができる。
According to the corrosion suppression method according to the present embodiment, as in the first embodiment, the specific metal material preferentially corrodes the
以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、さらなる種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments according to the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made.
例えば、上述した実施形態1,2においてエンジン部品10の一例としてインジェクタ11を用いているが、エンジン部品10は、エンジン1を構成する部品(すなわちエンジン部品)であればよく、インジェクタ11に限定されるものではない。また、エンジン部品10としてインジェクタ11を用いる場合において、第1金属部品12及び第2金属部品14は、ノズルボディ13及びスリーブ15に限定されるものではない。第1金属部品12及び第2金属部品14として、インジェクタ11の他の金属部品を用いてもよい。
For example, although the
1 エンジン
10 エンジン部品
11 インジェクタ
12 第1金属部品
13 ノズルボディ
13a 噴孔
14 第2金属部品
15 スリーブ
16 ノズルニードル
17 特定部材
18 隙間
1
Claims (4)
前記第1金属部品を構成する金属素材の主成分及び前記第2金属部品を構成する金属素材の主成分よりもイオン化傾向の大きい金属素材である特定金属素材を含む特定部材を備え、
前記特定部材は、前記第1金属部品と前記第2金属部品との間の隙間に配置されている、エンジン部品。 In an engine component including a first metal component and a second metal component adjacent to the first metal component,
A specific member including a specific metal material which is a metal material having a higher ionization tendency than the main component of the metal material constituting the first metal part and the main component of the metal material constituting the second metal part is provided.
The specific member is an engine component arranged in a gap between the first metal component and the second metal component.
前記インジェクタは、燃料が噴射される噴孔を有するノズルボディと、前記ノズルボディの外側に配置された筒状の部材であるスリーブと、を備え、
前記第1金属部品は、前記ノズルボディであり、
前記第2金属部品は、前記スリーブであり、
前記特定部材は、前記ノズルボディと前記スリーブとの間の隙間に配置された筒状の部材によって構成されている請求項1に記載のエンジン部品。 The engine component is an injector that injects fuel.
The injector includes a nozzle body having a nozzle for injecting fuel, and a sleeve which is a tubular member arranged outside the nozzle body.
The first metal part is the nozzle body.
The second metal part is the sleeve.
The engine component according to claim 1, wherein the specific member is composed of a tubular member arranged in a gap between the nozzle body and the sleeve.
前記第1金属部品を構成する金属素材の主成分及び前記第2金属部品を構成する金属素材の主成分よりもイオン化傾向の大きい金属素材である特定金属素材が溶融した溶融金属を、前記第1金属部品と前記第2金属部品との間の隙間に流し込む第1工程と、
前記第1工程の後の前記溶融金属を冷却させて固化させる第2工程と、を含む、エンジン部品の腐食抑制方法。 In a method for suppressing corrosion of an engine component including a first metal component and a second metal component adjacent to the first metal component,
The first molten metal obtained by melting a specific metal material, which is a metal material having a greater tendency to ionize than the main component of the metal material constituting the first metal part and the main component of the metal material constituting the second metal part. The first step of pouring into the gap between the metal part and the second metal part,
A method for suppressing corrosion of engine parts, which comprises a second step of cooling and solidifying the molten metal after the first step.
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