JPH08246109A - 耐久性に優れた燃料噴射弁装置及びその製造方法 - Google Patents
耐久性に優れた燃料噴射弁装置及びその製造方法Info
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- JPH08246109A JPH08246109A JP7816995A JP7816995A JPH08246109A JP H08246109 A JPH08246109 A JP H08246109A JP 7816995 A JP7816995 A JP 7816995A JP 7816995 A JP7816995 A JP 7816995A JP H08246109 A JPH08246109 A JP H08246109A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルコール系燃料の燃料噴射弁の摺動部等の
耐摩耗性を向上させ、耐久性を高める。 【構成】 バルブシート２及びバルブ３の材料として重
量％でＣ；１．０〜３．０％、Ｓｉ；１．０％以下、Ｍ
ｎ；１．０％以下、Ｃｒ；９．０〜２０．０％、Ｍｏと
Ｗの一種又は二種をＭｏ＋１／２Ｗ；１．０〜１０．０
％、ＶとＮｂの一種又は二種をＶ＋１／２Ｎｂ；１．０
〜６．５％、Ｃｏ；１．０〜５．０％、を含有し実質残
部Ｆｅからなる成分を有し、熱処理後の硬さＨＲＣ６３
以上で且つ素地中の平均炭化物粒径が１０μｍ以下の鋼
材を使用する。また、ストッパ部材５として、ビッカー
ス硬さ１０００以上の炭化物等の硬質微細粒子を含ま
ず、且つ母材の硬さがビッカース硬さ１７０以上のオー
ステナイト系ステンレス鋼を使用する。
耐摩耗性を向上させ、耐久性を高める。 【構成】 バルブシート２及びバルブ３の材料として重
量％でＣ；１．０〜３．０％、Ｓｉ；１．０％以下、Ｍ
ｎ；１．０％以下、Ｃｒ；９．０〜２０．０％、Ｍｏと
Ｗの一種又は二種をＭｏ＋１／２Ｗ；１．０〜１０．０
％、ＶとＮｂの一種又は二種をＶ＋１／２Ｎｂ；１．０
〜６．５％、Ｃｏ；１．０〜５．０％、を含有し実質残
部Ｆｅからなる成分を有し、熱処理後の硬さＨＲＣ６３
以上で且つ素地中の平均炭化物粒径が１０μｍ以下の鋼
材を使用する。また、ストッパ部材５として、ビッカー
ス硬さ１０００以上の炭化物等の硬質微細粒子を含ま
ず、且つ母材の硬さがビッカース硬さ１７０以上のオー
ステナイト系ステンレス鋼を使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射弁の摺動部及
びストッパ部の耐久性を向上させるようにした燃料噴射
弁装置及びその製造方法に関する。
びストッパ部の耐久性を向上させるようにした燃料噴射
弁装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガソリンエンジン用の燃料噴射弁
装置のバルブ及びバルブシートの材料として、ＪＩＳ−
ＳＵＳ４４０Ｃを焼入れ、焼戻し処理したものが、また
バルブの作動を規制するストッパ部材の材料としてＪＩ
Ｓ−ＳＵＳ４４０Ｃを焼なまし処理したものが知られて
いる。また、ディーゼルエンジン用の燃料噴射弁装置の
バルブとしてＪＩＳ−ＳＫＨ２を焼入れ、焼戻し処理し
たものが、またバルブシートとしてＪＩＳ−ＳＣＭ４２
０Ｈに浸炭焼入れしたものが知られている。
装置のバルブ及びバルブシートの材料として、ＪＩＳ−
ＳＵＳ４４０Ｃを焼入れ、焼戻し処理したものが、また
バルブの作動を規制するストッパ部材の材料としてＪＩ
Ｓ−ＳＵＳ４４０Ｃを焼なまし処理したものが知られて
いる。また、ディーゼルエンジン用の燃料噴射弁装置の
バルブとしてＪＩＳ−ＳＫＨ２を焼入れ、焼戻し処理し
たものが、またバルブシートとしてＪＩＳ−ＳＣＭ４２
０Ｈに浸炭焼入れしたものが知られている。
【０００３】一方、近年重要視されている環境問題に対
処するため、ガソリン、軽油等の石油系燃料に代えてア
ルコール系燃料の使用が検討され、アルコール系燃料は
石油系燃料に較べて潤滑性に劣り、材料の摩擦が生じや
すく、含有水分とかアセトアルデヒド、ホルムアルデヒ
ド等のアルコールの酸化物とか、酢酸、蟻酸等の不純物
によって腐食性が生じやすいため、アルコール系燃料に
適合する燃料噴射装置のバルブ及びバルブシートとし
て、特開平４−１４１５６０号公報に示されるようなも
のが知られている。
処するため、ガソリン、軽油等の石油系燃料に代えてア
ルコール系燃料の使用が検討され、アルコール系燃料は
石油系燃料に較べて潤滑性に劣り、材料の摩擦が生じや
すく、含有水分とかアセトアルデヒド、ホルムアルデヒ
ド等のアルコールの酸化物とか、酢酸、蟻酸等の不純物
によって腐食性が生じやすいため、アルコール系燃料に
適合する燃料噴射装置のバルブ及びバルブシートとし
て、特開平４−１４１５６０号公報に示されるようなも
のが知られている。
【０００４】更に、環境問題対処技術の一環として燃焼
室等に燃料を直接噴射する筒内噴射エンジンも検討され
ており、このような形式のエンジンでは、燃料噴射弁の
一部が燃焼室内に臨み、その周囲の雰囲気温度は摂氏３
００℃以上にも及ぶことから、高温化での耐久性と耐摩
耗性を一層高めるため例えば特願平５−１６３９８０号
公報に示されるようなものも知られている。
室等に燃料を直接噴射する筒内噴射エンジンも検討され
ており、このような形式のエンジンでは、燃料噴射弁の
一部が燃焼室内に臨み、その周囲の雰囲気温度は摂氏３
００℃以上にも及ぶことから、高温化での耐久性と耐摩
耗性を一層高めるため例えば特願平５−１６３９８０号
公報に示されるようなものも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な燃料噴射弁装置の各種材料でも、使用環境が厳しい場
合、特に燃料噴射弁に激しい振動が加わるような状況下
では、耐摩耗性が不足し、この摩耗に起因して作動特性
にバラツキが生じるという問題があった。
な燃料噴射弁装置の各種材料でも、使用環境が厳しい場
合、特に燃料噴射弁に激しい振動が加わるような状況下
では、耐摩耗性が不足し、この摩耗に起因して作動特性
にバラツキが生じるという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、燃料噴射弁のバルブ又はバルブシートとし
て、重量％でＣ；１．０〜３．０％、Ｓｉ；１．０％以
下、Ｍｎ；１．０％以下、Ｃｒ；９．０〜２０．０％、
ＭｏとＷの一種又は二種をＭｏ＋１／２Ｗ；１．０〜１
０．０％、ＶとＮｂの一種又は二種をＶ＋１／２Ｎｂ；
１．０〜６．５％、Ｃｏ；１．０〜５．０％、を含有し
実質残部Ｆｅからなる成分を有し、熱処理後の硬さＨＲ
Ｃ６３以上で且つ素地中の炭化物粒径が１０μｍ以下の
鋼材を使用するようにした。そしてこの鋼材は、例えば
上記成分の合金微粉末を熱間等方圧縮（ＨＩＰ）して得
たビレットを更に熱間鍛造して形成した圧密体である。
また、燃料噴射弁のストッパ部材に、ビッカース硬さ１
０００以上の炭化物等の硬質微細粒子を含まず、且つ母
材の硬さがビッカース硬さ１７０以上のオーステナイト
系ステンレス鋼を使用するようにした。
本発明は、燃料噴射弁のバルブ又はバルブシートとし
て、重量％でＣ；１．０〜３．０％、Ｓｉ；１．０％以
下、Ｍｎ；１．０％以下、Ｃｒ；９．０〜２０．０％、
ＭｏとＷの一種又は二種をＭｏ＋１／２Ｗ；１．０〜１
０．０％、ＶとＮｂの一種又は二種をＶ＋１／２Ｎｂ；
１．０〜６．５％、Ｃｏ；１．０〜５．０％、を含有し
実質残部Ｆｅからなる成分を有し、熱処理後の硬さＨＲ
Ｃ６３以上で且つ素地中の炭化物粒径が１０μｍ以下の
鋼材を使用するようにした。そしてこの鋼材は、例えば
上記成分の合金微粉末を熱間等方圧縮（ＨＩＰ）して得
たビレットを更に熱間鍛造して形成した圧密体である。
また、燃料噴射弁のストッパ部材に、ビッカース硬さ１
０００以上の炭化物等の硬質微細粒子を含まず、且つ母
材の硬さがビッカース硬さ１７０以上のオーステナイト
系ステンレス鋼を使用するようにした。
【０００７】更に、本発明に係る燃料噴射弁装置の製造
方法は、重量％でＣ；１．０〜３．０％、Ｓｉ；１．０
％以下、Ｍｎ；１．０％以下、Ｃｒ；９．０〜２０．０
％、ＭｏとＷの一種又は二種をＭｏ＋１／２Ｗ；１．０
〜１０．０％、ＶとＮｂの一種又は二種をＶ＋１／２Ｎ
ｂ；１．０〜６．５％、Ｃｏ；１．０〜５．０％、を含
有し実質残部Ｆｅからなる成分割合の合金粉末を熱間等
方圧縮（ＨＩＰ）してビレットとし、このビレットを熱
間鍛造・圧延により素地中の平均炭化物粒径が１０μｍ
以下の圧密鋼材とし、この鋼材を燃料噴射弁のバルブ又
はバルブシートに加工後、熱処理によりＨＲＣ６３以上
の硬さとなるようにした。
方法は、重量％でＣ；１．０〜３．０％、Ｓｉ；１．０
％以下、Ｍｎ；１．０％以下、Ｃｒ；９．０〜２０．０
％、ＭｏとＷの一種又は二種をＭｏ＋１／２Ｗ；１．０
〜１０．０％、ＶとＮｂの一種又は二種をＶ＋１／２Ｎ
ｂ；１．０〜６．５％、Ｃｏ；１．０〜５．０％、を含
有し実質残部Ｆｅからなる成分割合の合金粉末を熱間等
方圧縮（ＨＩＰ）してビレットとし、このビレットを熱
間鍛造・圧延により素地中の平均炭化物粒径が１０μｍ
以下の圧密鋼材とし、この鋼材を燃料噴射弁のバルブ又
はバルブシートに加工後、熱処理によりＨＲＣ６３以上
の硬さとなるようにした。
【０００８】
【作用】バルブ又はバルブシートの成形にあたり、上記
成分の鋼材（圧密体）を焼入れ、焼戻し処理すると、マ
ルテンサイト素地中に炭化物が微細に析出して、耐摩耗
性に優れた特性が得られる。従って激しい振動下でアル
コール系燃料を使用した場合とか、燃焼室内に燃料を直
接噴射するような場合でも、摺動部の耐久性を向上させ
ることが出来る。
成分の鋼材（圧密体）を焼入れ、焼戻し処理すると、マ
ルテンサイト素地中に炭化物が微細に析出して、耐摩耗
性に優れた特性が得られる。従って激しい振動下でアル
コール系燃料を使用した場合とか、燃焼室内に燃料を直
接噴射するような場合でも、摺動部の耐久性を向上させ
ることが出来る。
【０００９】上記効果を得るために熱処理硬さをＨＲＣ
６３以上とした。また耐摩耗性を良好とするためには素
地中の炭化物を微細に分散させて偏摩耗を防止して摩耗
の均一性を維持することが重要で、上記効果を得るため
に素地中の平均炭化物粒径を１０μｍ以下とした。
６３以上とした。また耐摩耗性を良好とするためには素
地中の炭化物を微細に分散させて偏摩耗を防止して摩耗
の均一性を維持することが重要で、上記効果を得るため
に素地中の平均炭化物粒径を１０μｍ以下とした。
【００１０】また、ストッパ部材に硬質微細粒子を含ま
ない材料を使用することで、ストッパー部にバルブとの
衝撃によるストッパー摩耗が生じても摩耗粉が摺動部に
悪影響（摩耗粉が摺動部に入り込むことによる摺動部の
摩耗、いわゆるアブレッシブ摩耗）を与えず、耐久性が
向上する。
ない材料を使用することで、ストッパー部にバルブとの
衝撃によるストッパー摩耗が生じても摩耗粉が摺動部に
悪影響（摩耗粉が摺動部に入り込むことによる摺動部の
摩耗、いわゆるアブレッシブ摩耗）を与えず、耐久性が
向上する。
【００１１】ここで、上記成分の限定理由について述べ
る。Ｃは、Ｆｅ素地中に固溶し、焼入れした際に素地を
マルテンサイト化するとともにＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎ
ｂとの炭化物を形成するため、硬さ及び耐摩耗性の向上
のためには必須の元素である。本案の噴射弁に必要な硬
さを得るためには、最低１．０％の添加が必要であり、
更に耐摩耗性向上のための炭化物を形成するためには多
い方が望ましいが、過剰に添加すると熱間加工性が低下
するので、１．０〜３．０％の範囲とした。
る。Ｃは、Ｆｅ素地中に固溶し、焼入れした際に素地を
マルテンサイト化するとともにＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎ
ｂとの炭化物を形成するため、硬さ及び耐摩耗性の向上
のためには必須の元素である。本案の噴射弁に必要な硬
さを得るためには、最低１．０％の添加が必要であり、
更に耐摩耗性向上のための炭化物を形成するためには多
い方が望ましいが、過剰に添加すると熱間加工性が低下
するので、１．０〜３．０％の範囲とした。
【００１２】Ｓｉは、鋼の脱酸材として添加されるが、
一部は鋼中に入り込んで素地を強化し耐摩耗性を向上さ
せる効果がある。しかし、過剰に添加すると熱間加工性
が低下するので１．０％以下とした。
一部は鋼中に入り込んで素地を強化し耐摩耗性を向上さ
せる効果がある。しかし、過剰に添加すると熱間加工性
が低下するので１．０％以下とした。
【００１３】Ｍｎは、鋼の精錬に使用される元素であ
り、また、焼入れ性を向上させる効果がある。しかしな
がら、これはオーステナイト生成元素であるため、過剰
に添加すると焼入れ時の残留オーステナイトが過多にな
って必要な硬さが得られなくなり、経時変化による寸法
変化が懸念されるため１．０％以下とする。
り、また、焼入れ性を向上させる効果がある。しかしな
がら、これはオーステナイト生成元素であるため、過剰
に添加すると焼入れ時の残留オーステナイトが過多にな
って必要な硬さが得られなくなり、経時変化による寸法
変化が懸念されるため１．０％以下とする。
【００１４】Ｃｒは、Ｍ7Ｃ3、Ｍ23Ｃ6タイプの炭化物
を形成して耐摩耗性を向上させる作用がある。また、焼
入れ性、焼戻し軟化抵抗を向上させるとともに鋼を不働
態化して耐食性を向上させる効果がある。更に耐摩耗性
を高め、特に燃料噴射弁のバルブ、バルブシートのよう
に微小空壁間の摺動部分には良好な表面状態を維持する
効果を有する。上記の効果を得るためＣｒは９．０％以
上の添加が必要であるが、過剰に添加すると素地の硬さ
が低下し且つ熱間加工性が低下するので、９．０〜２
０．０％の範囲とした。
を形成して耐摩耗性を向上させる作用がある。また、焼
入れ性、焼戻し軟化抵抗を向上させるとともに鋼を不働
態化して耐食性を向上させる効果がある。更に耐摩耗性
を高め、特に燃料噴射弁のバルブ、バルブシートのよう
に微小空壁間の摺動部分には良好な表面状態を維持する
効果を有する。上記の効果を得るためＣｒは９．０％以
上の添加が必要であるが、過剰に添加すると素地の硬さ
が低下し且つ熱間加工性が低下するので、９．０〜２
０．０％の範囲とした。
【００１５】ＭｏとＷは、焼戻しによってＣｒとの複合
炭化物及び炭化物を析出し、耐摩耗性を向上させる作用
がある。また、素地を強化し、耐食性及び焼戻し軟化抵
抗を向上させる効果がある。しかし、共に高価な元素で
もあるので、性能／コストのバランスからＭｏ＋１／２
Ｗで１．０〜１０．０％の範囲とした。
炭化物及び炭化物を析出し、耐摩耗性を向上させる作用
がある。また、素地を強化し、耐食性及び焼戻し軟化抵
抗を向上させる効果がある。しかし、共に高価な元素で
もあるので、性能／コストのバランスからＭｏ＋１／２
Ｗで１．０〜１０．０％の範囲とした。
【００１６】ＶとＮｂは、２次炭化物を析出させ、耐摩
耗性を向上させるとともに、結晶を微細化させる作用が
ある。また、Ｃｒ、Ｍｏよりも炭化物生成傾向が高いた
め、結果として素地中のＣｒ、Ｍｏ量を高くして耐食性
を向上させる。Ｖ、Ｎｂ共に同様な効果をもたらすが、
ＮｂがＶに対して２倍の原子量であることから、Ｖ＋１
／２Ｎｂにて規定すると良い。また、両元素共に高価で
ある上、過剰に添加すると研削性が悪くなるので、性能
／コスト／研削性のバランスから、Ｖ＋１／２Ｎｂを
１．０〜６．５％の範囲とした。
耗性を向上させるとともに、結晶を微細化させる作用が
ある。また、Ｃｒ、Ｍｏよりも炭化物生成傾向が高いた
め、結果として素地中のＣｒ、Ｍｏ量を高くして耐食性
を向上させる。Ｖ、Ｎｂ共に同様な効果をもたらすが、
ＮｂがＶに対して２倍の原子量であることから、Ｖ＋１
／２Ｎｂにて規定すると良い。また、両元素共に高価で
ある上、過剰に添加すると研削性が悪くなるので、性能
／コスト／研削性のバランスから、Ｖ＋１／２Ｎｂを
１．０〜６．５％の範囲とした。
【００１７】Ｃｏは、炭化物の保持力を強化して耐摩耗
性を向上させる効果がある。また、素地を強化するとと
もに、靭性を向上させ、耐食性にも効果がある。これも
高価な元素であるため性能／コストのバランスから１．
０〜５．０％の範囲とした。
性を向上させる効果がある。また、素地を強化するとと
もに、靭性を向上させ、耐食性にも効果がある。これも
高価な元素であるため性能／コストのバランスから１．
０〜５．０％の範囲とした。
【００１８】本発明においては、Ｃ；２．５〜３．０
％、Ｓｉ；０．５％以下、Ｍｎ；０．５％以下、Ｃｒ；
１５．０〜１９．０％、Ｍｏ＋１／２Ｗ；１．５〜３．
０％、Ｖ＋１／２Ｎｂ；２．０〜５．５％、Ｃｏ；１．
０〜３．０％、残部は実質的にＦｅの組成、また、Ｃ；
１．５〜３．０％、Ｓｉ；０．５％以下、Ｍｎ；０．５
％以下、Ｃｒ；８．０〜１２．０％、Ｍｏ＋１／２Ｗ；
５．０〜９．０％、Ｖ＋１／２Ｎｂ；４．０〜６．５
％、Ｃｏ；１．５〜３．５％、残部は実質的にＦｅの組
成が望ましい。
％、Ｓｉ；０．５％以下、Ｍｎ；０．５％以下、Ｃｒ；
１５．０〜１９．０％、Ｍｏ＋１／２Ｗ；１．５〜３．
０％、Ｖ＋１／２Ｎｂ；２．０〜５．５％、Ｃｏ；１．
０〜３．０％、残部は実質的にＦｅの組成、また、Ｃ；
１．５〜３．０％、Ｓｉ；０．５％以下、Ｍｎ；０．５
％以下、Ｃｒ；８．０〜１２．０％、Ｍｏ＋１／２Ｗ；
５．０〜９．０％、Ｖ＋１／２Ｎｂ；４．０〜６．５
％、Ｃｏ；１．５〜３．５％、残部は実質的にＦｅの組
成が望ましい。
【００１９】
【実施例】以下に、本発明の具体的な実施例について説
明する。図１に示すように、燃料噴射弁１はバルブシー
ト２の中でコイル４の電磁力にて作動するバルブ３と、
このバルブ３の作動を規制するストッパ部材５を備え、
本発明はバルブ３及びバルブシート２並びにストッパ部
材５の耐久性を向上させることを目的とし、まずバルブ
３及びバルブシート２の材料として表１に示すような成
分を有する材料を用いて試験を行った。そして、Ｎｏ．
１〜Ｎｏ．８はバルブ３及びバルブシート２材料として
有効性が確認された本発明に係る材料である。そして、
Ｎｏ．９は特開平４−１４１５６０号公報に示された材
料であり、Ｎｏ．１０は特願平５−１６３９８０号公報
に示された材料である。また、Ｎｏ．１１は従来一般の
ガソリン燃料用噴射弁の材料であり、Ｎｏ．１２はディ
ーゼルエンジン用燃料噴射弁の材料であり、いずれもＪ
ＩＳに規格された材料である。
明する。図１に示すように、燃料噴射弁１はバルブシー
ト２の中でコイル４の電磁力にて作動するバルブ３と、
このバルブ３の作動を規制するストッパ部材５を備え、
本発明はバルブ３及びバルブシート２並びにストッパ部
材５の耐久性を向上させることを目的とし、まずバルブ
３及びバルブシート２の材料として表１に示すような成
分を有する材料を用いて試験を行った。そして、Ｎｏ．
１〜Ｎｏ．８はバルブ３及びバルブシート２材料として
有効性が確認された本発明に係る材料である。そして、
Ｎｏ．９は特開平４−１４１５６０号公報に示された材
料であり、Ｎｏ．１０は特願平５−１６３９８０号公報
に示された材料である。また、Ｎｏ．１１は従来一般の
ガソリン燃料用噴射弁の材料であり、Ｎｏ．１２はディ
ーゼルエンジン用燃料噴射弁の材料であり、いずれもＪ
ＩＳに規格された材料である。
【００２０】
【表１】
【００２１】ここで表１のＮｏ．１〜Ｎｏ．８の材料
は、それぞれの成分の合金微粉末をアトマイズ法により
製造し、熱間等方圧縮（ＨＩＰ）によって得られたビレ
ットを熱間鍛造した圧密体であり、これを表２の温度条
件下で熱処理を行った。また、Ｎｏ．９及びＮｏ．１０
は、夫々の成分組成の鋼を溶解し、次いでこの溶鋼から
インゴットを鋳造し高温で拡散焼なましを行った後、熱
間加工、焼なましを行った材料に表２の温度条件下で熱
処理を行った。また、従来材のＮｏ．１１及びＮｏ．１
２は、市販の材料に表２の温度条件下で熱処理を行っ
た。
は、それぞれの成分の合金微粉末をアトマイズ法により
製造し、熱間等方圧縮（ＨＩＰ）によって得られたビレ
ットを熱間鍛造した圧密体であり、これを表２の温度条
件下で熱処理を行った。また、Ｎｏ．９及びＮｏ．１０
は、夫々の成分組成の鋼を溶解し、次いでこの溶鋼から
インゴットを鋳造し高温で拡散焼なましを行った後、熱
間加工、焼なましを行った材料に表２の温度条件下で熱
処理を行った。また、従来材のＮｏ．１１及びＮｏ．１
２は、市販の材料に表２の温度条件下で熱処理を行っ
た。
【００２２】
【表２】
【００２３】また、ストッパ部材５としては表３に示す
ような材質の〜の５種類を組合わせて試験した。
ような材質の〜の５種類を組合わせて試験した。
【００２４】
【表３】
【００２５】そして、この熱処理を行ったＮｏ．１〜Ｎ
ｏ．１２の各種合金鋼について、アルコール作動試験、
高温作動試験及び耐食性試験を行った。ここで、アルコ
ール作動試験は、実際に組立た燃料噴射弁にアルコール
燃料を使用して加振状態で作動状況を試験したものであ
り、高温作動試験については高温条件下（約２５０℃程
度）アルコールで作動状況を確認したものである。そし
てこれら作動試験においては、３億回作動させて流量変
動幅を確認し、流量変動幅が±３％以内なら◎、±３〜
±４．５％なら○、±４．５〜±６％なら△、±６％以
上なら×とした。また、耐食性試験については、メタノ
ール＋１％ＮaＣl水の１％溶液浸漬テストを行って、表
１の材料Ｎｏ．１１のＳＵＳ４４０Ｃを基準にして、錆
発生時間が４倍以上であれば○、２〜４倍であれば△、
２倍以下であれば×にした。そして、この評価試験結果
は表４の通りとなった。
ｏ．１２の各種合金鋼について、アルコール作動試験、
高温作動試験及び耐食性試験を行った。ここで、アルコ
ール作動試験は、実際に組立た燃料噴射弁にアルコール
燃料を使用して加振状態で作動状況を試験したものであ
り、高温作動試験については高温条件下（約２５０℃程
度）アルコールで作動状況を確認したものである。そし
てこれら作動試験においては、３億回作動させて流量変
動幅を確認し、流量変動幅が±３％以内なら◎、±３〜
±４．５％なら○、±４．５〜±６％なら△、±６％以
上なら×とした。また、耐食性試験については、メタノ
ール＋１％ＮaＣl水の１％溶液浸漬テストを行って、表
１の材料Ｎｏ．１１のＳＵＳ４４０Ｃを基準にして、錆
発生時間が４倍以上であれば○、２〜４倍であれば△、
２倍以下であれば×にした。そして、この評価試験結果
は表４の通りとなった。
【００２６】
【表４】
【００２７】また、上記作動試験結果から流量変動幅を
グラフ化すると図２乃至図４の通りとなる。そしてこの
グラフは、図２がＮｏ．１〜Ｎｏ．１２のバルブ３等に
ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ３／４Ｈのストッパ部材５を組合
わせてアルコール作動試験を行った時の流量変動幅（絶
対値％）を示すものであり、図３がＮｏ．１とＮｏ．９
のバルブ３等に〜のストッパ部材５を組合わせてア
ルコール作動試験を行った時の流量変動幅（絶対値％）
を示すものである。また、図４は高温作動試験の流量変
動幅を示している。
グラフ化すると図２乃至図４の通りとなる。そしてこの
グラフは、図２がＮｏ．１〜Ｎｏ．１２のバルブ３等に
ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ３／４Ｈのストッパ部材５を組合
わせてアルコール作動試験を行った時の流量変動幅（絶
対値％）を示すものであり、図３がＮｏ．１とＮｏ．９
のバルブ３等に〜のストッパ部材５を組合わせてア
ルコール作動試験を行った時の流量変動幅（絶対値％）
を示すものである。また、図４は高温作動試験の流量変
動幅を示している。
【００２８】この結果から、本案の燃料噴射弁装置は従
来の噴射弁に較べて優れた耐久性を発揮することが確認
された。
来の噴射弁に較べて優れた耐久性を発揮することが確認
された。
【００２９】また、図５は表１のＮｏ．１材の金属組織
を示す４００倍の顕微鏡写真、図６はＮｏ．９材の金属
組織を示す４００倍の顕微鏡写真、図７はＮｏ．１１材
の金属組織を示す４００倍の顕微鏡写真であり、これら
の顕微鏡写真からも明らかなように、本発明材は従来材
に比較して、その金属組織が緻密であることが分る。
を示す４００倍の顕微鏡写真、図６はＮｏ．９材の金属
組織を示す４００倍の顕微鏡写真、図７はＮｏ．１１材
の金属組織を示す４００倍の顕微鏡写真であり、これら
の顕微鏡写真からも明らかなように、本発明材は従来材
に比較して、その金属組織が緻密であることが分る。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明の燃料噴射弁装置
は、バルブ及びバルブシートの摺動部の耐摩耗性を向上
させることが出来るので、例えばアルコール系燃料を使
用する場合や、燃焼室内に燃料を直接噴射する場合のよ
うに特に厳しい環境下で使用される燃料噴射弁におい
て、摩耗に起因する耐久性の問題を解決することが出来
る。また、ストッパ部材に硬質微細粒子を含まない材料
を使用することで、ストッパ部材にバルブとの衝撃によ
り摩耗が発生しても、摩耗粉が摺動部に入り込んでアブ
レッシブ摩耗を促進するような事態が抑制される。
は、バルブ及びバルブシートの摺動部の耐摩耗性を向上
させることが出来るので、例えばアルコール系燃料を使
用する場合や、燃焼室内に燃料を直接噴射する場合のよ
うに特に厳しい環境下で使用される燃料噴射弁におい
て、摩耗に起因する耐久性の問題を解決することが出来
る。また、ストッパ部材に硬質微細粒子を含まない材料
を使用することで、ストッパ部材にバルブとの衝撃によ
り摩耗が発生しても、摩耗粉が摺動部に入り込んでアブ
レッシブ摩耗を促進するような事態が抑制される。
【図１】燃料噴射弁の断面図
【図２】Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１２のバルブ等とＳＵＳ３０
４−ＣＳＰ３／４Ｈのストッパ部材を組合わせてアルコ
ール作動試験を行った時の流量変動幅を示し、横軸が各
材料、縦軸が流量変動幅（絶対値％）
４−ＣＳＰ３／４Ｈのストッパ部材を組合わせてアルコ
ール作動試験を行った時の流量変動幅を示し、横軸が各
材料、縦軸が流量変動幅（絶対値％）
【図３】Ｎｏ．１とＮｏ．９のバルブ等と〜のスト
ッパ部材を組合わせてアルコール作動試験を行った時の
流量変動幅を示し横軸が材料の組合わせ、縦軸が流量変
動幅（絶対値％）
ッパ部材を組合わせてアルコール作動試験を行った時の
流量変動幅を示し横軸が材料の組合わせ、縦軸が流量変
動幅（絶対値％）
【図４】高温作動試験の特性ばらつきを示し、横軸が各
材料、縦軸が特性ばらつき（絶対値％）
材料、縦軸が特性ばらつき（絶対値％）
【図５】表１のＮｏ．１材の金属組織を示す４００倍の
顕微鏡写真
顕微鏡写真
【図６】表１のＮｏ．９材の金属組織を示す４００倍の
顕微鏡写真
顕微鏡写真
【図７】表１のＮｏ．１１材の金属組織を示す４００倍
の顕微鏡写真
の顕微鏡写真
１…燃料噴射弁、２…バルブシート、３…バルブ、５…
ストッパ部材。
ストッパ部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 喜多 晃義 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 福島 捷昭 島根県安来市安来町2107番地２ 日立金属 株式会社冶金研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 燃料噴射弁のバルブ又はバルブシートと
して、重量％でＣ；１．０〜３．０％、Ｓｉ；１．０％
以下、Ｍｎ；１．０％以下、Ｃｒ；９．０〜２０．０
％、ＭｏとＷの一種又は二種をＭｏ＋１／２Ｗ；１．０
〜１０．０％、ＶとＮｂの一種又は二種をＶ＋１／２Ｎ
ｂ；１．０〜６．５％、Ｃｏ；１．０〜５．０％、を含
有し実質残部Ｆｅからなる成分を有し、熱処理後の硬さ
ＨＲＣ６３以上で且つ素地中の平均炭化物粒径が１０μ
ｍ以下の鋼材を使用したことを特徴とする耐久性に優れ
た燃料噴射弁装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の燃料噴射弁装置におい
て、前記燃料噴射弁のストッパ部材に、ビッカース硬さ
１０００以上の炭化物等の硬質微細粒子を含まず、且つ
母材の硬さがビッカース硬さ１７０以上のオーステナイ
ト系ステンレス鋼を使用することを特徴とする耐久性に
優れた燃料噴射弁装置。 - 【請求項３】 重量％でＣ；１．０〜３．０％、Ｓｉ；
１．０％以下、Ｍｎ；１．０％以下、Ｃｒ；９．０〜２
０．０％、ＭｏとＷの一種又は二種をＭｏ＋１／２Ｗ；
１．０〜１０．０％、ＶとＮｂの一種又は二種をＶ＋１
／２Ｎｂ；１．０〜６．５％、Ｃｏ；１．０〜５．０
％、を含有し実質残部Ｆｅからなる成分割合の合金粉末
を熱間等方圧縮（ＨＩＰ）してビレットとし、このビレ
ットを熱間鍛造・圧延により素地中の平均炭化物粒径が
１０μｍ以下の圧密鋼材とし、この鋼材を燃料噴射弁の
バルブ又はバルブシートに加工後、熱処理によりＨＲＣ
６３以上の硬さとすることを特徴とする耐久性に優れた
燃料噴射弁装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07816995A JP3748586B2 (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | 耐久性に優れた燃料噴射弁装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07816995A JP3748586B2 (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | 耐久性に優れた燃料噴射弁装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08246109A true JPH08246109A (ja) | 1996-09-24 |
| JP3748586B2 JP3748586B2 (ja) | 2006-02-22 |
Family
ID=13654444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07816995A Expired - Fee Related JP3748586B2 (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | 耐久性に優れた燃料噴射弁装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3748586B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1405930A1 (de) * | 2002-10-02 | 2004-04-07 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Verwendung einer Stahllegierung für Kraftstoffverteiler |
| GB2442385A (en) * | 2003-07-31 | 2008-04-02 | Komatsu Mfg Co Ltd | Sintered sliding member and connecting device |
| US8029627B2 (en) * | 2006-01-31 | 2011-10-04 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Corrosion resistant magnetic component for a fuel injection valve |
| US8887376B2 (en) | 2005-07-20 | 2014-11-18 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Method for production of a soft-magnetic core having CoFe or CoFeV laminations and generator or motor comprising such a core |
| US9057115B2 (en) | 2007-07-27 | 2015-06-16 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Soft magnetic iron-cobalt-based alloy and process for manufacturing it |
-
1995
- 1995-03-08 JP JP07816995A patent/JP3748586B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1405930A1 (de) * | 2002-10-02 | 2004-04-07 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Verwendung einer Stahllegierung für Kraftstoffverteiler |
| GB2442385A (en) * | 2003-07-31 | 2008-04-02 | Komatsu Mfg Co Ltd | Sintered sliding member and connecting device |
| GB2442385B (en) * | 2003-07-31 | 2008-09-03 | Komatsu Mfg Co Ltd | Sintered sliding member and connecting device |
| US8887376B2 (en) | 2005-07-20 | 2014-11-18 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Method for production of a soft-magnetic core having CoFe or CoFeV laminations and generator or motor comprising such a core |
| US8029627B2 (en) * | 2006-01-31 | 2011-10-04 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Corrosion resistant magnetic component for a fuel injection valve |
| US9057115B2 (en) | 2007-07-27 | 2015-06-16 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Soft magnetic iron-cobalt-based alloy and process for manufacturing it |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3748586B2 (ja) | 2006-02-22 |
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