JPS62298658A - 燃料噴射ノズル - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、ディーゼルエンジンに用いられる燃料噴射ノ
ズルに関し、特にその過熱防止構造に関する。

（従来の技術） ディーゼルエンジンでは、燃料噴射ノズルがシリンダヘ
ッドに支持され、その噴射端部等が燃焼室に臨んでいる
。

燃料噴射ノズルは、燃焼による輻射熱および高温の燃焼
室の内壁からの輻射熱を受する。

従来の直接噴射式エンジンに用いられる燃料噴射ノズル
では、実開昭５６−１１３６８号公報の第４図（以下、
第１従来例と称す）に見られるように、噴射端部および
その近傍部を輻射熱から遮蔽していない。

複室式エンジンに用いられる燃料噴射ノズルでは、実開
昭５６−１０１１６４号公報（以下、第２従来例と称す
）に見られるように、シリングヘッドや燃料噴射ノズル
とは別部品である断熱材により、上記輻射熱を遮蔽して
いる。

実開昭５６−１５’７３６９号公報（以下、第３従来例
と称す）では、副室式のエンジンにおいて、副室の内壁
をセラミックによって形成し、その一部で燃料噴射ノズ
ルの噴孔の周囲を覆って、輻射熱の遮蔽を行なっている
。

（発明が解決しようとする問題点） 上記第１従来例では、噴射端部を遮蔽しないので、この
噴射端部が輻射熱により過熱し、燃料の性状劣化をきた
すおそれがあった。

上記第２従来例では、断熱材が噴射端部を遮蔽するもの
の、この噴射端部と断熱材との開にはフルデートワッシ
ャが介在されていて離れていること、および断熱材を噴
孔の近傍まで配置することができないことにより、噴孔
の近傍部が輻射熱を受ける欠点があった。上記断熱材は
耐久性が悪仁主た、シリングヘッドや燃料噴射ノズルと
別部品であるため、部品点数が増え組み立てが煩雑であ
るとともに、燃料噴射ノズルの位置決め精度が低かった
。

第３従来例では、上記第２従来例と同様に、噴孔の近傍
部を輻射熱から遮断することができなかった。さらに、
副室の内壁をセラミックに形成するので、加工性が悪く
コスト高であり、また、セラミックとこれを囲う金属材
料との接合が困難であった。

本発明は上記問題点を解決するため１こなされたもので
、その要旨は、ノズルボディの下地の外面にコーティン
グが形成され、このコーティングは、少なくとも輻射熱
を受ける領域が断熱領域となり、他の領域が放熱領域と
なり、上記断熱領域では最外側にセラミックからなる断
熱層が形成され、上記放熱領域では最外側にノズルボデ
ィの下地材より熱伝導率が高い金属からなる伝熱層が形
成され、この伝熱層は断熱領域主で延びていて上記断熱
層とノズルボディの下地との間に配されていることを特
徴とする燃料噴射ノズルにある。

（作用） 断熱領域では輻射熱の大半を断熱層で遮断できる。しか
も、断熱層から内方へ伝わった輻射熱を伝熱層により即
座に放熱領域へ送りここから外部へ放散させることかで
きる。このように断熱と放熱の両機能を合わせ持つコー
ティングにより確実に燃料噴射ノズルの過熱を防止でき
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図、第２図に基づいて説
明する。第１図中１は、直接噴射式エンジンｉこ用いら
れるホール型燃料噴射ノズルのノズルボディであり、こ
のノズルボディ１は、筒部２を有し、その先端側に乳頭
形状の噴射端部３を有し、その基端側に図示しないノズ
ルナツトへの収納部４を有している。上記噴射端部３に
は複数の噴孔５が形成されている。上記収納部４の中途
部にはノズルナツトに係止される段６が形成されている
。筒部２と収納部４の境には、ノズルナツトのガイド孔
に係止される低い段７が形成されている。

ノズルボディ１内には図示しないニードルバルブがスラ
イド可能に収納されており、このニードルバルブの作動
により、燃料貯留室８に貯えられている高圧燃料が噴孔
５から噴射するよう（こなっている。

ノズルボディ１は、収納部４がノズルナツトに収納され
た状態で図示しないノズルホルダに取りイ寸（すられて
いる。そして、ノズルナンドがシリングヘッドに挿入支
持された状態で、筒部２および噴射端部３が燃焼室内に
臨んでいる。

上記ノズルボディ１の下地９は例えば軸受鋼からなり、
その外面にはコーティング１０が形成さｊｔでいる。

上記コーティング１０は第２図に示す構成を有している
。すなわち、ノズルボディ１の下地９１こ、この下地９
の軸受鋼より熱伝導率が高い金属例えば銅をプラズマ溶
射することによって、伝熱層１１が形成されている。こ
の伝熱層１１は噴射端部３、筒部２、収納部４の全域に
わたって形成されている。

また、噴射端部３および筒部２の全域にわたって、伝熱
層１１の外面に緻密な結合層１２が形成されている。こ
の結合層１２は上記伝熱層１１と後述の断熱層１３とを
結合させるものであって、耐熱、耐酸化性を有する材料
例えばＮｌＣｒＡＩＹ合金を、伝熱層１１にプラズマ溶
射することによって成されている。

さらに、噴射端部３および筒部２の全域にわたって、結
合層１２の外面に断熱層１３が形Ｊ＆されている。この
断熱層１３は、熱伝導率の非常ｌこ（氏いセラミンク例
えばＺｒＯ２を主成分としＹ２Ｏ，を８ｕ＋ｔ％含む材
料を、結合層１２にプラズマ溶射することによって形成
されている。

上記伝熱層１１の厚さは例えば０．５１とし、結合層１
２は０　、１　ｌＤａ＋、断熱層１３は１．０ＩｆｌＩ
Ｉｌとする。

上記コーティング１０において、噴射端部３から筒部２
主での領域では、断熱層１３が最外側にあるため断熱機
能を有しており、以下この領域１０ａを断熱領域と称す
。また、ノズルボディ１の収納部４の領域１０ｂでは、
結合層１２および断熱層１３が形成されず伝熱層１１が
最外側にあるため、後述するように放熱（残脂を有して
おり、以下この領域１０ｂを放熱領域と称する。

上述構成において、噴射端部２と筒部３は燃焼室内に臨
んでおり、高圧燃料が噴射して燃焼する際の輻射熱およ
び燃焼室の高温の内壁からの輻射熱を受ける。この輻射
熱の犬セは断熱層１３に遮ぎられ、一部か゛内方に伝わ
る。

上記燃料噴射時には、燃料が筒部２および噴射端部３を
通過するため冷却効果が生じ、その冷却熱量が上記のよ
うに断熱層１３の内方へ伝わった輻射熱量より大きいた
め、筒部２および噴射端部３が過熱しない。

燃料噴射量が少ない場合や噴射を停止した場合には、冷
却効果が減少よたは無くなるが、この場合には、筒部２
および噴射端部３において断熱層１３の内側に形成され
た伝熱層１１により、上記輻射熱が即座に放熱領域１０
ｂまで伝えられる。

そして、この放熱領域１０ｂに内周面が接したノズルナ
ツトおよびノズルホルダを経て外部へ放散される。この
放熱作用により、筒部２および噴射端部３の過熱を確実
に防止できる。

本発明は上記実施例１こ制約されず種々の態様が可能で
ある。例えば、コーティングの放熱領域を水や油等の冷
却媒体により強制的に冷却させてもよい。

伝熱層と下地との間に結合層を設けてもよい。

伝熱層は電気メッキあるいは機械的に下地に圧着する等
の手段で形成してもよい。

本発明は、副室式エンジンに用いられるビントル型燃料
噴射ノズルにも適用できる。

また、舶用エンジンに用いられる水冷型の燃料噴射ノズ
ルにも適用できる。舶用ノズルの場合、従来ではノズル
ボディにモリブデンを溶射して硫酸腐食防止用のコーテ
ィングを施しているが、本発明のように断熱層をセラミ
ンクで形成することによ１）、上記硫酸腐食機能も発揮
することか゛できる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では、断熱と放熱の両（残
脂を有するコーティングにより噴射端部での過熱を確ズ
に防止でき、燃料の性状劣化を防止できる。

また、コーティングは簡単な工程で゛安価１こ得られる
とともに、耐久性に優れている。さらに、断熱層はセラ
ミンクによって形ｙ！ｉ、　％れているので耐酸化性も
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例をなすノズルボディの部分断
面図であり、第２図は第１図中Ａ部の拡大断面図である
。 １・・・ノズルボディ、２・・・筒部、３・・・噴射端
部、５・・・噴孔、９・・・下地、］Ｏ・・・コーティ
ング、１．０ａ・・・断熱領域、１０ｂ・・・放熱領域
、１１・・・伝熱層、１３・・・断熱層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ノズルボディの下地の外面にコーティングが形成され
   、このコーティングは、少なくとも輻射熱を受ける領域
   が断熱領域となり、他の領域が放熱領域となり、上記断
   熱領域では最外側にセラミックからなる断熱層が形成さ
   れ、上記放熱領域では最外側にノズルボディの下地材よ
   り熱伝導率が高い金属からなる伝熱層が形成され、この
   伝熱層は断熱領域まで延びていて上記断熱層とノズルボ
   ディの下地との間に配されていることを特徴とする燃料
   噴射ノズル。