JPS5844265A

JPS5844265A - デイ−ゼルエンジンの燃料噴射器

Info

Publication number: JPS5844265A
Application number: JP57146055A
Authority: JP
Inventors: アントン・スタイガ−; ハンス・ブエトラ−
Original assignee: Sulzer AG; Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1981-08-24
Filing date: 1982-08-23
Publication date: 1983-03-15
Also published as: DE3133944A1; IT8222914A0; DK154168B; DK267782A; DK154168C; IT1151949B; JPH0159433B2; DE3133944C2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】仁の発明はディーゼルエンジンに用いられる燃料噴射器
に関する。ディーゼルエンジンの場合、燃料噴射器を用
いる目的は、燃料を燃焼室内で噴霧状になるように高圧
空気中に噴出分散させ、上死点近くｋあるピストン上で
燃焼せしめる仁とである。噴射器は高温にさらされるの
で、その噴射孔を有する部分は今日まで少くとも疎い特
殊鋼からできている。

噴射器に用いる金属物質はそれらの持つ結晶性の構造の
故に、°非常な高速で流れる燃ｉＲｋよって生ずる侵食
（エロージョン）ＩＣ敏感に影響される。そのエロージ
ョンの危険性は、燃料中に存在する不燃性の灰分中その
他の固体粒子の存在、例えば、オイル−石炭スラリーを
形成するため一イーゼルエンジンの燃料に添加される超
微粉炭の如きものの割合が増加するに伴って更に増大す
る。

この発明は結晶性の構造の持つ結晶粒界が明らかにエロ
ージョンを促進するという発見に基いてなされたもので
ある。この発明の目的は対エロージョン挙動を改善した
噴射器を提供讐″ることＫある。即ち、この目的のため
この発明による噴射器社ジェットを形成する噴射エレメ
ント、即ちノズルエレメントが結晶粒界の存在しない単
結晶の鉱物質の物質からなシ、シかもその硬さがピッカ
ーｘｉｗ度−ｔ’少くとも２０００　Ｈ’Ｖ　（Ｋｐ／
Ｈ”　）以上あることを特徴とするものである。

この発明について、図面に示すｌＩ施例によって、以下
詳細に説−する。第１図は一イーゼルエンジンの噴射器
の縦断面図である。嬉２図は第１図における矢−の誓向
から見た噴射器の図である。

噴射器のジャケット１１は中央に開孔１２が形琲され、
その中にパルプシートル１３が導入されている。閉止さ
れたときはニーｒル１３社パルプシート１４上に着座し
、押しつけられる。噴射中は、ニードル１３は、パルプ
シート１４から上に持ち上げられ、燃料はチャンバー１
５からチャンバー１６に流れ、チャンバー１６から全体
として参照数字１Ｔで示めされる噴射器の先端にある噴
射孔を通じて燃焼室内に噴射される。

パルプシート１４はジャケット１１に摺動可能に堆シつ
けられた部材１８によりて形成されている。クーリンダ
は０−リング１９によってなされている。ノズルエレメ
ント２０　ｇ　＃　２０　ｂは金属支持体２１の中に２
列に挿入される。支持体２１は中空の円錐形をしておシ
、ジャケット１１の中にこれと対応するように形成した
円錐形孔２２に嵌合されている。作動中、支持体２１は
種々の液圧によって下方に押しつけられ完全にシールさ
れるが、支持体２１とジャケット１１の熱膨張の差によ
ってあと垂れ（ａｆｔｅｒ−ｆｌｏｗ　）を生ずること
がある。

ノズルエレメントｚｏａｔｚｏｂは＋７アイアからでき
ている。それらは外方に向って拡がシ、角度をもって開
孔した截頭円錐形をしておプ、それと対応するように支
持体２１中に設けたリーマ−加工された円錐状の開孔部
に嵌合される。製造に当うては、ノズルエレメント２０
　ａ＃　２０　ｂは外側から支持体２１に押し入れられ
る。外側の出つば）の軽微なものは許容される。ノズル
エレメントが支持体に圧入された後、ノズルエレメント
の外端面と支持体の外壁とは互に同一平面上になるよう
研磨仕上げされる。支持体の内側において、ノズルエレ
メントは噴射孔２４０直径に相当するノズルエレメント
の入口で局部的におきる高流速を、支持体の内壁金属に
近づけないようにすることができるのである。

支持体２１は次の組成を持ったタンタル−タングステン
合金からなっている。

Ｔａ　　　　：８９〜９１％Ｗ　　　：　９〜１１− 微量元素：ｍ、ｏ、ａ、Ｗｅ％Ｍｏ％ｌｉｉ、Ｎｌ）の
うち１つかまたはそれ以上、この材料は５．７　Ｘ　１０−６の熱膨張係数（”／’
１：、　）をもっている。この熱膨張係数はノズルエレ
メントとして用いられるサファイアと実用的に同等であ
シ、０〜１００℃の温度範囲で５　Ｘ　１０−’、ｉｏ
。

〜４００℃の温度範囲で７．ＯＸ　１０−６の熱膨張係
数をもつ。支持体２１にこの材質を選択することによっ
て、ノズルエレメントｚ−ｏａｔｚｏｂと支持体２１と
の熱膨張の差異を少くとも実際上なくすることができ、
ノズルエレメントをしっか夛と固定できる。

支持体の材質は、また次のような組成の硬い合金をも代
シに使用する仁とができる。

タングステンカーバイド　　　　３２〜９３チチタニウ
ムカーバイトルよび／またはタンタルカーバイト　　　　０〜５９噛コバルト
　　　　　　　　　　　　　４〜１５チクロムおよび／
またはニオブ　　　０〜２９１！この硬い合金の熱膨張
係数は４．５　Ｘ　１０″″６〜７．０×１０−６の範
囲にあシ、合金成分を適ａＫ選ぶことによりサファイア
の熱膨張係数と同等の程度ｋまですることができる。

噴射ファンネル２５はノズルエレメントの噴射孔２４の
各々と同軸にジャケット１１中に形成される。噴射ファ
ンネルの先端には短筒孔２６が形成され、その径は実質
的に噴射孔２４の径の２倍であシ、支持体２１の外表面
で測ったノズルニレメン）２０ａ、２０ｔ）の外径より
も小さくしである。このようｋして、ノズルエレメント
２０ａ。

２０ｍ）がチャンバー１６内の圧力によってとび出さな
いように安全なものｋしである。実際のファンネル部は
約６０＠の角度で外方に拡がっている。

このことは噴射ファンネルがその軸の全長以上に内側の
拡がシ巾を持たせることになル、噴射器が作動°中、燃
料ジェットが確実にファンネル壁と接触しないようＫし
たものである。そのようにしないと、燃料がノズルエレ
メント２０＆ｅ２０ｂを出た直後、個々の油滴となって
エンジン燃焼室内の空気と接触することＫなる。

支持体２１の基底部にはスロツ）２７があシ、ノズルエ
レメント２０ａ、２０１１がジャケット内の噴射ファン
ネルと正確に整合するように、その位置をきめ、２つの
一ン２８によってジャケット内に固定している。

この発明は説明した実施例に限定されるものではない。

例えば、支持体２１にノズルエレメントを固定するため
に異った方法を用いることができる。即ち、肩付円筒部
材（Ｅｉｈｏｕ’１ｅｒ８ａ　ａｙ：Ｌｉｎ４ｒｉａａ
１ｐａｒｔｓ　）によってノズルエレメントが支持体２
１の内部に落ちないようＫするとか、あるいは、ハンダ
やグクー等で接着するとかの異った固定方法も用いる。

と、とか、アきる。特にノズルエレメントの結晶部材を
耐摩耗性の構造にするためには、噴射孔の軸が結晶の光
学軸忙一致するようにするとよい。ノズルエレメントの
材質として、他の単結晶無機物質を用いることもできる
。例えば、８０００ＨＶ　（Ｋｐ／Ｒ”　）の硬度をも
っているダイヤモンｒがある。また、”工ｎｖａｒ　’
の商標で知られる合金や次の如き組成をもった合金がこ
の結晶の材質として推薦される。

Ｎ１５５　％Ｍｎ　　　　ｏ、ｓ　〜１．Ｏｆｌｂａｌｏ、５　％以下Ｏｕ　　　　ｏ、ｓ−以下このものの熱膨張係数は温度範囲にもよるが、１．５　
Ｘ　１０−’と２．６　ｘ　１０−’の間にある。ダイ
ヤモンげの膨張係数は約１．１　ｘ　１０−’である。

しかしながら、いづれの場合も、単結晶の無機物質はビ
ッカース硬度で少くとも２０００ＨＶ（Ｋｐ７４♂）以
上の硬さがなければならない。

【図面の簡単な説明】

第１図はディーゼルエンジンの噴射器の縦断面図、第２
図は第１図における矢印の方向から見た噴射器の図であ
る。１１・・・噴射器ジャケット、１３・・・パルプ５−−
ｙル、１４・・・パルデジー）　、２０　ａ　ｅ　２０
　ｂ・・・ノズルエレメント、２１・・・金属製支持体
、２２・・・円錐形孔、２４・・・噴射孔、２５・・・
噴射ファンネル。代理人　浅　　村　　　皓外４名

Claims

【特許請求の範囲】（１）シェツトを形成するノズルエレメントカ結晶粒界
をもたず且つ硬度が♂゛ツカース硬度少□くとも２００
０　Ｈｖ　（Ｘｐ／ｍ”　）以上である単結晶の無機物
質からなることを特徴とするディーゼルエンジンの燃料
噴射器。（２）ノズルエレメント（２０ａ、２０ｂ）がダイヤモ
ンｒからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の燃料噴射器。（３）ノズルエレメント（２０ａ、２０ｂ）がサファイ
アからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の燃料噴射器。（４）ノズＡ／　ｘ　Ｌ／　メｙト（２０ａ、２０１）
）が挿入される金属製支持体（２１）の材質がノズルエ
レメントの材質の熱膨張係数と少くとも近似した熱膨張
係数をもったものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の燃料噴射器。（５）　　支持体（２１）が８９〜９１　％Ｔａ、　９
〜１１４ｂＷと更ＫＮ　、　Ｏ、Ｈ、Ｗｅ　、　Ｍｏ　
、　Ｎｉおよび節の元素のうちいづれか１つまたはそれ
以上の微量ツタルータングステン合金からなることを特徴とする特許請求の範囲第３項または
第４項記載の燃料噴射器。（６）支持体（２１）が次の組成のニッケルー鉄合金か
やなることを特徴とする特許請求の範町第２項または第
４項記載燃料噴射器。Ｈｌ　　　　　　　　３５％Ｍｎ　　　　　　　ｏ、ｓ　〜１　’１６８１　　　　
　　　ｍａｘ、、０．５％Ｏｕ　　　　　　　ｍａｘ、
０．５９６１ｅ　　　　残部（７）支持体（２１）が次の組成の硬合金からなること
を特徴とする特許請求の範囲第３項または第４項記載の
燃料−射器。　、タングステンカーバイド　　　　６２〜９６％チタニウ
ムカーバイドおよび／またはタンタルカーバイト　　　　　０〜５９１コバル
ト　　　　　　　　　　　　　　４〜１５号クロムおよ
び／またはニオブ　　　０〜２％（８）支持体（２１）
が中空円錐形であり１それ２対応して噴射器ジャケット
中に形成された円錐１孔（２２）に挿入されたことを特
徴とする特許請求の範囲第４項記載の燃料噴射器。（９）　　ノズルエレメント（２０ａ、２０ｂ）がノズ
ルエレメント（２０ａ、２０ｂ）の噴射孔（２４：の直
径に匹敵する長さだけ支持体（２１）の内お面よシ突き
出ていることを特徴とする特許請求ｅ範囲第８項記載の
燃料噴射器。 αｑ　ノズルエレメント（２０ａ、２０ｂ）が外フに向
って拡が９、角度をもって開孔した截頭円斜構造であシ
、それと対応するように支持体（２１中に形成された錐
形孔に挿入されたことを特徴とする特許請求の範囲第８
項記載の燃料噴射器。 αや　ノズルエレメント（２０ａ、２０ｂ）の外−面と
支持体（２１）の外壁とがお互に同一平面に平らに仕上
げられたことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載
の燃料噴射器。５　　（２）噴射器ジャクツ）（１１）がノズルニレメ
ン）（２０ａ、２Ｑｂ）Ｏ噴射孔（２４）と同軸に配置
゛された噴射ファンネル（２５）を有し、該噴ら　　射
ファンネルの内側の広が９巾がそれらの軸の長１　　さ
以上になるようにして、少くとも噴射器が作動中に燃料
ジェットが噴射ファンネルの壁面に接触しないようにし
たヒとを特徴とする特許請求の範）　　囲第８項記載の
燃料噴射器。１　　（２）　ノズルエレメント（２０ａ、２０’ｂ）
が支持く　　体（２１）の中に２列に挿入されたことを
特徴とする特許請求の範囲第８項記載の燃料噴射器。斡　ノズルエレメント（２０ａ、２０ｂ）Ｋ用いる単結
晶体の光学軸がノズルニレメン）　（２０ａ。）　　　２０ｔｎの噴射孔（２４）の軸に一致するよう
にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃
料噴射器。