JP6911504B2 - Engine injector - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンのインジェクタに関する。 The present invention relates to engine injectors.
従来、エンジンの燃焼室に燃料を噴射するインジェクタが知られている(例えば特許文献1参照)。このようなインジェクタは、燃焼室に向けて燃料を噴射するノズル部を備えている。 Conventionally, an injector that injects fuel into the combustion chamber of an engine is known (see, for example, Patent Document 1). Such an injector includes a nozzle portion that injects fuel toward the combustion chamber.
従来のインジェクタにおいて、エンジンの燃焼室に存在する凝縮水がインジェクタのノズル部の表面に付着することがある。この凝縮水がノズル部の表面に長時間付着した場合、ノズル部が腐食するおそれがある。 In a conventional injector, condensed water existing in the combustion chamber of the engine may adhere to the surface of the nozzle portion of the injector. If this condensed water adheres to the surface of the nozzle portion for a long time, the nozzle portion may be corroded.
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、インジェクタのノズル部の耐腐食性を向上させることができるエンジンのインジェクタを提供することである。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an engine injector capable of improving the corrosion resistance of the nozzle portion of the injector.
上記目的を達成するため、本発明に係るエンジンのインジェクタは、エンジンの燃焼室に燃料を噴射するノズル部を備えるインジェクタにおいて、前記燃焼室に連通されたノズル挿入孔と、先端部が前記ノズル挿入孔に連通されて前記ノズル挿入孔より拡径された拡径孔とが前記エンジンのシリンダヘッドに設けられて、パッキンが前記ノズル挿入孔と前記拡径孔との境界部に設けられた段差の上面に載置されて、前記ノズル部が前記パッキンに形成されたパッキン穴の内周面に嵌った状態で前記ノズル挿入孔および前記拡径孔の内部に配置されて、前記ノズル部の表面のうち、前記パッキンよりも前記ノズル部の基端側の部分にペースト状物質が配置されて、前記ペースト状物質は、前記ノズル部の前記表面の材質よりも前記燃焼室の凝縮水に対して腐食し易い材質からなる金属粉を含有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the engine injector according to the present invention is an injector including a nozzle portion for injecting fuel into the combustion chamber of the engine, in which a nozzle insertion hole communicated with the combustion chamber and a tip portion insert the nozzle. An enlarged hole which is communicated with the hole and expanded from the nozzle insertion hole is provided in the cylinder head of the engine, and a packing is provided at a boundary portion between the nozzle insertion hole and the enlarged hole. It is placed on the upper surface, and is arranged inside the nozzle insertion hole and the diameter expansion hole in a state where the nozzle portion is fitted on the inner peripheral surface of the packing hole formed in the packing, and is placed on the surface of the nozzle portion. Among them, a paste-like substance is arranged at a portion closer to the base end of the nozzle portion than the packing, and the paste-like substance is more corrosive to the condensed water in the combustion chamber than the material of the surface of the nozzle portion. It is characterized by containing a metal powder made of a material that is easy to use.
本発明によれば、ノズル部の表面の材質よりも燃焼室の凝縮水に対して腐食し易い材質からなる金属粉を含有するペースト状物質によって、凝縮水によるノズル部の腐食を抑制することができる。これにより、上記のペースト状物質がノズル部の表面に配置されていない従来のインジェクタに比較して、ノズル部の耐腐食性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the corrosion of the nozzle portion by the condensed water by a paste-like substance containing a metal powder made of a material that is more easily corroded by the condensed water in the combustion chamber than the material of the surface of the nozzle portion. can. As a result, the corrosion resistance of the nozzle portion can be improved as compared with the conventional injector in which the paste-like substance is not arranged on the surface of the nozzle portion.
また、本発明によれば、上記のペースト状物質は、ペースト状であるので、既存のインジェクタのノズル部(すなわち、従来のインジェクタのノズル部)の表面に容易に配置することができる。したがって、本発明によれば、インジェクタのノズル部の耐腐食性を容易に向上させることもできる。 Further, according to the present invention, since the paste-like substance is in the form of a paste, it can be easily arranged on the surface of the nozzle portion of an existing injector (that is, the nozzle portion of a conventional injector). Therefore, according to the present invention, the corrosion resistance of the nozzle portion of the injector can be easily improved.
以下、本発明の実施形態に係るエンジンのインジェクタ10(以下、インジェクタ10と略称する)について図面を参照しつつ説明する。なお、図面に関しては、構成が分かり易いように模式的に図示されており、各部材の厚みや幅、長さ等の比率は必ずしも実際の
製品の比率と一致しているとは限らない。
Hereinafter, the injector 10 (hereinafter, abbreviated as the injector 10) of the engine according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings are schematically shown so that the configuration is easy to understand, and the ratios of the thickness, width, length, etc. of each member do not always match the ratios of the actual products.
図1は、本実施形態に係るインジェクタ10を備えるエンジン1のインジェクタ周辺構成を示す模式的断面図である。エンジン1は、エンジン本体2を備えるとともに、このエンジン本体2に配置されたインジェクタ10及びパッキン30を備えている。なお、図1において、インジェクタ10の内部構造(燃料通路等の内部構造)の図示は省略されている。また、本実施形態では、エンジン1の一例として、ディーゼルエンジンを用いている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an injector peripheral configuration of an engine 1 including an
エンジン本体2は、シリンダブロックと、シリンダブロックの上部に配置されたシリンダヘッドと、シリンダブロックに形成された気筒に配置されたピストンとを有している。このエンジン本体2は、燃焼室3を有している。具体的には、本実施形態に係る燃焼室3は、ピストンが上死点位置にあるときのピストン頂面に形成された凹部とシリンダヘッドの下面とによって区画された領域に形成されている。
The
また、エンジン本体2は、ノズル挿入孔4及び拡径孔5を有している。具体的には、本実施形態に係るノズル挿入孔4及び拡径孔5は、エンジン本体2のシリンダヘッドに設けられている。ノズル挿入孔4は、その先端部が燃焼室3に連通している。拡径孔5は、その先端部がノズル挿入孔4に連通し、且つ、ノズル挿入孔4よりも拡径している。
Further, the
インジェクタ10は、ノズル部11とインジェクタボディ15とを有している。ノズル部11は、インジェクタ10のニードルバルブの先端側に設けられたノズル状の部位であり、このノズル部11の先端から燃料を燃焼室3に向けて噴射する。なお、このインジェクタ10の燃料噴射動作は、ECU等の制御装置によって制御されている。
The
ノズル部11の具体的な形状は特に限定されるものではないが、本実施形態に係るノズル部11は、一例として、大径部12と、この大径部12の先端に接続した中径部13と、この中径部13の先端に接続した小径部14とを有している。なお、中径部13の径は大径部12の径よりも小さく、且つ、小径部14の径よりも大きい。大径部12及び中径部13は、インジェクタボディ15内に配置され、小径部14は、インジェクタボディ15の先端部よりも先端側に露出している。
The specific shape of the
また、小径部14はノズル挿入孔4に挿入されている。なお、この小径部14の先端部に、燃料を噴射する噴孔が設けられている。
Further, the
ノズル部11の具体的な材質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、一例として、クロムモリブデン鋼を用いている。すなわち、本実施形態に係るノズル部11の表面の材質はクロムモリブデン鋼である。
The specific material of the
パッキン30は、ノズル部11の所定箇所に配置されており、燃焼室3のガスがノズル挿入孔4とノズル部11との間の隙間からノズル部11の基端側(先端側とは反対の側であり、図1では上方側)に侵入することを抑制するために設けられている。
The
具体的には、本実施形態に係るパッキン30は、中央にパッキン穴が形成されたリング形状を有している。また、パッキン30は、ノズル挿入孔4と拡径孔5との境界部に設けられた段差6の上面に載置されており、段差6の上面とインジェクタボディ15の先端面(下面)とによって挟持されている。そして、パッキン30のパッキン穴の内周面は、ノズル部11の小径部14の上端部分に嵌っている。
Specifically, the
インジェクタ10のノズル部11の表面には、ペースト状物質20が配置されている。
具体的には、このペースト状物質20は、ノズル部11のうち、パッキン30よりもノズル部11の基端側の部分(具体的には中径部13の部分)を全体的に覆うように配置されているとともに、パッキン30よりもノズル部11の先端側の部分(具体的には小径部14の部分)の所定箇所も全体的に覆うように配置されている。
A paste-
Specifically, the paste-
なお、本実施形態において、小径部14に配置されているペースト状物質20は、パッキン30よりも所定距離(L)だけ先端側の領域を覆うように配置されており、この所定距離(L)よりもさらに先端側の領域には配置されていない。但し、ペースト状物質20の配置態様は、これに限定されるものではない。他の一例を挙げると、ペースト状物質20は、小径部14の所定距離(L)よりも先端側の領域にも配置されていてもよい(すなわち、小径部14の表面の全体を覆うように配置されていてもよい)。
In the present embodiment, the paste-
また、本実施形態において、小径部14に配置されたペースト状物質20は、燃焼室3の凝縮水がノズル挿入孔4とノズル部11(具体的には小径部14)との間の隙間から侵入してパッキン30に付着しないように、この隙間に充填されている。具体的には、小径部14の表面に配置されたペースト状物質20は、燃焼室3の凝縮水が小径部14のパッキン30よりも所定距離(L)だけ先端側の領域よりも上方側に侵入しないようにするために、この小径部14のパッキン30よりも所定距離(L)だけ先端側の領域の外周側面とノズル挿入孔4との間の隙間を埋めるように充填されている。
Further, in the present embodiment, in the paste-
ペースト状物質20の材質は、以下のとおりである。まず、ペースト状物質20は、ノズル部11の表面の材質よりも燃焼室3の凝縮水に対して腐食し易い材質からなる金属粉(以下、「犠牲防食用金属粉」と称する)を含有している。
The material of the paste-
犠牲防食用金属粉の金属成分としては、例えば、亜鉛、銅、アルミニウム、又はこれらの組み合わせ等を用いることができる。 As the metal component of the sacrificial anticorrosion metal powder, for example, zinc, copper, aluminum, or a combination thereof can be used.
また、ペースト状物質20の溶媒(犠牲防食用金属粉以外の主要物質)は、犠牲防食用金属粉を含有することができるペースト状の物質であれば特に限定されるものではないが、水及びエンジンオイルに対して容易に溶解しないものであることが好ましい。 The solvent of the paste-like substance 20 (main substance other than the sacrificial anticorrosion metal powder) is not particularly limited as long as it is a paste-like substance that can contain the sacrifice anticorrosion metal powder, but water and It is preferably one that does not easily dissolve in engine oil.
このようなペースト状物質20の溶媒の具体例として、例えば、グリスを主成分とするペースト状の物質、モリブデンを含有するペースト状の物質(例えば硫化モリブデンペースト等)、又はカーボングリス(カーボンを含むグリス)を主成分とするペースト状の物質等を用いることができる。
Specific examples of the solvent of such a paste-
本実施形態では、ペースト状物質20の一例として、グリスを主成分とするペースト状の物質に、犠牲防食用金属粉として銅が含有されたものを用いることとする。
In the present embodiment, as an example of the paste-
なお、ペースト状物質20における犠牲防食用金属粉の含有率は特に限定されるものではないが、この含有率が高いほど、後述する本実施形態の効果をより発揮することができる点で好ましい。この含有率は、予め実験等を行って適切な値を設定すればよい。なお、本実施形態では、この含有率の一例として、10(mass%)〜30(mass%)の範囲から選択された値を用いている。
The content of the sacrificial anticorrosion metal powder in the paste-
エンジン1は、例えば以下の手法(製造方法)によって製造される。まず、インジェクタ10が組み付けられていない状態のエンジン1を準備するとともに、ペースト状物質20が配置される前のインジェクタ10を準備する。次いで、このインジェクタ10のノズル部11の表面にペースト状物質20を塗布する。このとき、ノズル部11の小径部14に塗布されるペースト状物質20の量は、インジェクタ10のエンジン1への組み付け後にペースト状物質20がノズル挿入孔4と小径部14との間の隙間を充填できるような量に設定されている。次いで、このペースト状物質20が塗布されたインジェクタ10をエンジン1に組み付ける。以上の工程で本実施形態に係るエンジン1は製造されている(組立てられている)。
The engine 1 is manufactured by, for example, the following method (manufacturing method). First, the engine 1 in a state where the
続いて、本実施形態の作用効果について説明する。 Subsequently, the action and effect of this embodiment will be described.
まず、エンジン1の燃焼室3に、凝縮水が存在することがある。具体的には、この凝縮水は、燃焼室3において、結露によって生じた凝縮水や、あるいは、ターボチャージャで過給された吸気をインタークーラで冷却した際に発生する凝縮水が吸気とともに燃焼室3に流入したもの等である。一般に、この燃焼室3に存在する凝縮水は、燃焼室3の燃焼中に発生する硫酸イオンを含んでいる。このため、この凝縮水は、酸性の水、すなわち、腐食能力の高い水である。
First, condensed water may be present in the
本実施形態によれば、この燃焼室3の凝縮水がノズル挿入孔4に侵入した場合であっても、ノズル部11の表面に犠牲防食用金属粉を含有するペースト状物質20が配置されているので、このようなペースト状物質20が配置されていない場合に比較して、凝縮水によるノズル部11の腐食を抑制することができる。この結果、ノズル部11の耐腐食性を向上させることができる。
According to the present embodiment, even when the condensed water in the
具体的には、本実施形態によれば、ペースト状物質20によって、凝縮水がノズル部11の表面に付着することを抑制することができる。また、ペースト状物質20によって、酸素がノズル部11の表面に付着することも抑制することができる。また、ペースト状物質20が犠牲防食用金属粉を含有しているので、この犠牲防食用金属粉が優先的に腐食することで、ノズル部11が腐食することを抑制することができる。具体的には、インジェクタ10が長期間使用された結果、ペースト状物質20に含まれている油分が劣化又は減量した場合であっても、本実施形態によれば、犠牲防食用金属粉が優先的に腐食することでノズル部11の腐食を抑制できるので、ノズル部11の腐食を長期間に亘って抑制することができる。
Specifically, according to the present embodiment, the paste-
また、ペースト状物質20は、ペースト状であるので、既存のインジェクタのノズル部11(すなわち、従来のインジェクタのノズル部11)の表面に容易に配置(塗布)することができる。したがって、本実施形態によれば、インジェクタ10のノズル部11の耐腐食性を容易に向上させることもできる。
Further, since the paste-
また、一般に、ノズル部11のうち、パッキン30よりもノズル部11の基端側の部分(特に中径部13)が特に凝縮水によって腐食し易い部位である。これに対して、本実施形態によれば、この中径部13にペースト状物質20が配置されているので、この中径部13の腐食を効果的に抑制することができる。
Further, in general, the portion of the
また、本実施形態によれば、ペースト状物質20がパッキン30よりもノズル部11の先端側の部分(Lの領域)にも配置されているので、この部分の腐食も抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, since the paste-
さらに、本実施形態によれば、燃焼室3の凝縮水がノズル挿入孔4とノズル部11との間の隙間から侵入してパッキン30に付着しないように、ペースト状物質20がこの隙間に充填されているので、凝縮水がパッキン30に付着することを抑制することができる。これにより、凝縮水によってパッキン30が腐食することも抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the paste-
なお、本実施形態に係るインジェクタ10の場合、燃焼室3の凝縮水がノズル部11の
大径部12の表面に長時間付着することは、基本的には想定されていない。このため、ペースト状物質20は、この大径部12の表面には配置されていない。但し、ペースト状物質20は大径部12の表面にも配置されていてもよい。
In the case of the
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Is possible.
1 エンジン
2 エンジン本体
4 ノズル挿入孔
10 インジェクタ
11 ノズル部
12 大径部
13 中径部
14 小径部
15 インジェクタボディ
20 ペースト状物質
30 パッキン
1
Claims (3)
前記燃焼室に連通されたノズル挿入孔と、先端部が前記ノズル挿入孔に連通されて前記ノズル挿入孔より拡径された拡径孔とが前記エンジンのシリンダヘッドに設けられて、パッキンが前記ノズル挿入孔と前記拡径孔との境界部に設けられた段差の上面に載置されて、前記ノズル部が前記パッキンに形成されたパッキン穴の内周面に嵌った状態で前記ノズル挿入孔および前記拡径孔の内部に配置されて、
前記ノズル部の表面のうち、前記パッキンよりも前記ノズル部の基端側の部分にペースト状物質が配置されて、前記ペースト状物質は、前記ノズル部の前記表面の材質よりも前記燃焼室の凝縮水に対して腐食し易い材質からなる金属粉を含有することを特徴とするエンジンのインジェクタ。 In an injector equipped with a nozzle that injects fuel into the combustion chamber of an engine
A nozzle insertion hole communicated with the combustion chamber and a diameter-expanded hole whose tip portion is communicated with the nozzle insertion hole and whose diameter is expanded from the nozzle insertion hole are provided in the cylinder head of the engine, and a packing is provided. The nozzle insertion hole is placed on the upper surface of a step provided at the boundary between the nozzle insertion hole and the enlarged diameter hole, and the nozzle portion is fitted on the inner peripheral surface of the packing hole formed in the packing. And placed inside the enlarged hole,
A paste-like substance is arranged on the surface of the nozzle portion on the base end side of the nozzle portion with respect to the packing, and the paste-like substance is more in the combustion chamber than the material of the surface of the nozzle portion. An engine injector characterized by containing a metal powder made of a material that is easily corroded by condensed water.
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