WO2008054006A1 - Soupape d'injection de carburant - Google Patents

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WO2008054006A1
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coating
valve body
fuel
injection hole
needle
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PCT/JP2007/071444
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English (en)
French (fr)
Inventor
Motonari Yarino
Tomojiro Sugimoto
Shouji Miyazaki
Takehiro Nitoh
Atsushi Shirasawa
Kazuaki Satoh
Eriko Matsumura
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M2200/90Selection of particular materials
    • F02M2200/9038Coatings

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injection valve for a direct injection internal combustion engine.
  • a cylinder injection internal combustion engine that directly injects fuel into a combustion chamber is known, and a fuel injection valve injects fuel into the combustion chamber at a necessary time according to operating conditions.
  • the injected mist-like fuel is mixed with air, and the formed air-fuel mixture is ignited by the spark plug and burned.
  • a fuel injection valve of a direct injection internal combustion engine is
  • a valve body having a main space for receiving fuel, a sack portion as a fuel reservoir, and injection holes in this order;
  • a needle that is supported by the valve body so as to be movable and has a seal portion at the tip thereof, and the movement causes the seal portion and the inner surface of the valve body to be separated from or contact each other. And a needle that opens or closes a fuel passage communicating with the sack portion.
  • the needle moves at a predetermined timing, the inner surface of the valve body and the seal portion at the tip of the needle are separated and the fuel passage is opened between the two, the main space communicates with the sac portion, and the fuel passes through the fuel passage. It is injected from the injection hole into the combustion chamber through the street sack.
  • Residual fuel in the sac is steamed by combustion gas, and fuel-derived deposits (oxides, carbides, decomposition products, etc.) adhere to the inner surface of the sac and the needle tip (especially the seal). .
  • the deposited deposit narrows the flow passage area of the fuel passage and becomes flow passage resistance against the fuel, causing a decrease in the flow rate and varying the fuel injection amount, which may lead to deterioration of combustion. Further, when the deposit adhesion further progressed, there was a risk of blocking the injection hole.
  • a fluorine-based resin is applied to the surface of the injection hole of the fuel injection valve (Special Table 2 0 0 3-5 0 3 6 3 7), metal A coating film containing a coating solution containing a fluoroalkyl group-substituted alkoxide in which a part of the alkoxide and alkoxyl group is substituted with a fluoroalkyl group is applied and baked to suppress deposit adhesion (Patent No. 31) No. 5 6 6 1 0) has been proposed.
  • the fuel injection valve has the following problems.
  • the fuel injection valve according to Special Table 2 0 0 3-5 0 3 6 3 7 has an injection hole facing the combustion chamber and is exposed to high temperatures. If a part of the resin coating is damaged and missing, a deposit may be generated starting from the missing part.
  • the fuel injection valve according to Japanese Patent No. 3 1 5 6 6 10 has a low adsorption energy of the coating, so if it is formed effectively, the fuel injection valve is highly effective in suppressing deposit formation.
  • the coating since the coating is very thin, the durability may be lowered depending on the surface condition of the coating.
  • the fuel injection valve according to Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 4-8 4 4 9 9 and Special Table 2 0 0 2-5 4 3 3 3 0 is intended to satisfy both adhesion suppression and durability at the same time. Details of the coating material and the coating range were unknown, and could not be put to practical use immediately.
  • the fuel injection valve disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 1-2 8 0 2 2 4 has the disadvantage that the structure is complicated and the manufacturing cost increases because an insert must be provided in the valve seat of the needle. there were. Disclosure of the invention
  • an object of the present invention is to provide a fuel injection valve that eliminates the above-mentioned drawbacks of the prior art and suppresses adhesion of deposits with a simple structure and at the same time improves durability.
  • a valve body having a main space for receiving fuel and an injection hole
  • a needle that is movably supported by the valve body and has a seal portion at a tip thereof, and the seal portion and the inner surface of the valve body are separated or contacted by the movement, thereby A needle that opens or closes a fuel passage that communicates between the nozzle and the injection hole;
  • the injection hole of the valve body is covered with a coating for the injection hole made of a material having a lower adsorptivity and reactivity with oxygen than the material of the valve body itself, and
  • the 21 dollar seal portion is covered with a seal portion coating made of a material that has higher liquid repellency than the needle itself and does not form a metal surface.
  • a fuel injection valve is provided.
  • the inventors of the present invention coat the injection hole adjacent to the combustion chamber and exposed to high temperature with a substance having low adsorptivity and reactivity with oxygen, and is relatively far from the combustion chamber and has an ultimate temperature.
  • a selective covering that covers a relatively low needle seal with a material with high liquid repellency and low oxygen adsorption energy it is possible to greatly reduce the deposit and ensure durability.
  • the present invention was completed by finding a new one.
  • the coating material for the injection hole is gold
  • the coating material for the seal portion is a silli-type liquid repellent coating material.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a fuel injection valve according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing the comparison of the fuel flow rate reduction rate after the actual machine test for the coating according to the present invention and the comparative example.
  • Ru graph der that plot the The deposit bets generation amount of the test piece tested for gold and other metals against ⁇ second adsorption heat used in the present invention.
  • FIG. 1 shows a cross section of the main part of a fuel injection valve according to an embodiment of the present invention.
  • the valve body 13 has a hollow cylindrical shape as a whole (the whole illustration is omitted), and the inside of the cylindrical shape constitutes a main space 7 for receiving fuel, and at the tip portion.
  • a sac portion 11 as a substantially hemispherical fuel reservoir is provided, and an injection hole 12 opened to the outside from the sac portion 11 1 has a predetermined angle of inclination and a predetermined angle of spread.
  • a needle 14 is supported in the valve body 13 so that it can move in the axial direction (vertical direction in FIG. 1).
  • the tip of the 21 dollar 1 4 constitutes a conical seal portion 1 4 a.
  • the gap between the seal part 1 4 a and the inner surface 1 3 a of the valve body 1 3 constitutes the fuel passage 1 0.
  • the illustrated state is the seal part 1 4 a of the needle 1 4 and the inner face 1 of the valve body 1 3.
  • the needle seal part 14 a and the valve body inner face 13 a are separated and brought into contact with the inner surface 13 a of the seal part 14 a and the valve body 13 as a result of the axial movement of the dollar 14.
  • the fuel passage 10 is opened and closed, and the main space 7 and the injection hole 1 2 are communicated or cut off via the sack portion 1 1, and fuel injection from the injection hole 1 2 is performed and Stopped.
  • the needle 14 is urged in a direction (downward in the figure) for closing the fuel passage 10 by a spring (not shown) provided in the valve body 13.
  • the fuel in the main space 7 is intermittently discharged from the injection hole 12 through the sack portion 11 at predetermined evening time. (Not shown).
  • a selective coating according to the site is performed by means of a coating or other coating means as described below. Ting.
  • the injection hole coating material needs to have heat resistance and low adsorptivity and reactivity with oxygen. A coating made of such a material covers the inner surface of the injection hole 12.
  • a metal satisfying the above required characteristics preferably a noble metal, particularly gold is suitable.
  • the seal portion 14a of the needle 14 faces the inner surface 13a of the valve body 13 to define the fuel passage 10 and generally has at least an injection hole 1 between it and the combustion chamber. 2 (in the example shown, the sac portion 1 1) is interposed, and therefore the frequency of exposure to high-temperature and high-pressure combustion gas from the combustion chamber is lower than that of the injection hole 12. It is important to prevent deposits of metal salt deposits such as potassium sulfate. For this reason, the material for the seal coating does not need to be as heat resistant as the coating for the injection hole, but rather it must have high liquid repellency and not form a metal surface. Cover seal 14a with a coating of such a material.
  • the coating material for the seal part is preferably a non-metal that satisfies the above required characteristics, and a silica-based liquid repellent coating material is particularly suitable.
  • a silica-based liquid repellent coating material include a composition comprising Sio 2 as a main component and a combination of a fluorine functional polymer as an additive component.
  • a typical example of the polymer having a fluorine functional group is a fluorine resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), which is a polymer of tetrafluoroethylene.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the additive component need not be limited to this, and an additive component conventionally used for coating for liquid repellent can be used.
  • the injection hole 1 2 of the valve body 1 3 adjacent to the combustion chamber and exposed to high temperature is coated with gold that has high chemical stability and is difficult to oxidize.
  • Properties and deposit adhesion suppression can be achieved at the same time.
  • deposit adhesion suppression can be achieved by coating a silica-based liquid repellent coating material that is difficult for metal salts to adhere to the seal portion 14 a of the needle 14 at a relatively low temperature.
  • the coating made of a specific material is selectively applied according to the temperature and atmosphere conditions to which the portion of the fuel injection valve where the deposit adheres is exposed.
  • a structure having a sac part 11 as a fuel reservoir is shown as a typical structure in which deposit adhesion is likely to occur.
  • the present invention is not limited to the presence or absence of the sack part 11. The effect of suppressing deposit adhesion and improving durability is obtained.
  • FIG. 1 shows a fuel injection valve 5 having a slit-like injection hole 12, but the present invention is not limited to this, and a plurality of injection holes (porous nozzles) are swirl. The same effect can be obtained when applied to a fuel injection valve with a nozzle.
  • a gold coating was applied to the inner surface of the injection hole, and a liquid repellent coating containing Si02 as a main component and a PTFE resin was applied to the needle seal portion.
  • Figure 2 summarizes the actual machine test results and shows them as a graph.
  • the horizontal axis shows the type of coating
  • the vertical axis shows the fuel flow rate drop rate after the test.
  • the flow rate reduction rate was 14% in the base state without coating.
  • the measurement accuracy is improved. JP2007 / 071444 No decrease in flow rate occurred within the range.
  • test piece test conditions were as follows. Gutesu piece test conditions>
  • the amount of deposit generated is much smaller when gold is coated than when other metals are coated.
  • the deposit preparative generation amount lower the adsorptivity for ⁇ second adsorption heat i.e. oxygen horizontal axis is observed a tendency to decrease.
  • N i and F e generate relatively little deposits, but their durability at high temperatures is much lower than that of Au and P t, so that they are not practical. Not suitable.
  • the present invention is useful for a fuel injection valve of a cylinder injection internal combustion engine, and can suppress the adhesion of deposits and improve the durability with a simple configuration.

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Description

明 細 書 燃料噴射弁 技術分野
本発明は、 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射弁に関する。 背景技術
従来、 燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内噴射式内燃機関が知ら れており、 燃料噴射弁は運転条件に応じて必要な時期に燃料を燃焼 室内に噴射する。
燃焼室内では、 噴射された霧状の燃料が空気と混合され、 形成さ れた混合気が点火プラグにより着火されて燃焼する。
筒内噴射式内燃機関の燃料噴射弁は、 典型的には、
燃料を受け入れる主空間、 燃料溜り としてのサック部、 および噴 射孔を、 この順の配列で備えたバルブボディ と、
該バルブボディ に移動自在に支持され、 先端にシール部を有する ニードルであって、 該移動により該シール部と上記バルブボディの 内面とが離間または接触することにより、 上記バルブボディの主空 間とサック部とを連通させる燃料通路を開口または閉鎖するニード ルとを備えて構成されている。
ニードルが所定のタイミングで移動し、 バルブボディ内面と二一 ドル先端のシール部とを離間させて両者間に燃料通路を開口させる と、 主空間とサック部とが連通し、 燃料が燃料通路を通りサック部 を介して、 噴射孔から燃焼室内へ噴射される。
このような燃料噴射弁では、 所定量の燃料が一度サック部内に充 満してから噴射孔を通して噴射されるため、 燃料噴射期間が経過し てニードルにより燃料通路を閉鎖しても、 サック部内には未噴射の 燃料が残留する。
サック部内の残留燃料は燃焼ガスにより蒸し焼きにされ、 サック 部の内面、 ニードル先端面 (特にそのシール部) などに燃料由来の デポジッ ト (酸化物、 炭化物、 分解生成物など) が付着してしまう 。 付着したデポジッ トは燃料通路の流路面積を狭めて燃料に対する 流路抵抗となり、 流量低下を引き起こして燃料噴射量をばらっかせ 、 燃焼悪化を招く虞があった。 また、 デポジッ トの付着が更に進行 すると、 噴射孔をふさいでしまう虞もあった。
従来、 このような課題を解決するために、 例えば、 燃料噴射弁の 噴射孔の表面にフッ素系樹脂を塗布すること (特表 2 0 0 3— 5 0 3 6 3 7号公報) や、 金属アルコキシドとアルコキシル基の一部が フルォロアルキル基で置換されたフロォ口アルキル基置換アルコキ シドを含む被覆溶液を塗布し焼成した被覆膜を有し、 デポジッ トの 付着を抑制すること (特許第 3 1 5 6 6 1 0号公報) が提案されて いる。
あるいは、 フルォロアルキル基を有するアルキルトリアルコキシ シランを加水分解 · 重合する、 いわゆるゾルゲル法によって作成し た F A S膜を燃料噴射弁の表面にコーティ ングすることが提案され ている (特開 2 0 0 4— 8 4 4 9 9号公報) 。
また、 ニードルの弁座やニードルの表面に、 表面エネルギーを低 くするかまたは表面の反応性を減少させる樹脂あるいは金属等の被 膜を設けることが提案されている (特表 2 0 0 2— 5 4 3 3 3 0号 公報) 。
更に、 二一ドルの弁座にデポジッ トの付着を遅延させるセラミク ス材料で形成された挿入体を設けることが提案されている (特開 2 0 0 1 - 2 8 0 2 2 4号公報) 。 しかし、 上記提案された燃料噴射弁には下記の問題があつた。 特表 2 0 0 3 - 5 0 3 6 3 7号公報による燃料噴射弁は、 噴射孔 が燃焼室に面しており、 高温に曝されるため、 フッ素系樹脂では耐 久性が不足する虞があり、 樹脂コ一ティ ングの一部が傷ついて欠落 すると、 欠落部分を起点としてデポジッ トが生成する虞があった。
また、 特許第 3 1 5 6 6 1 0号公報による燃料噴射弁は、 被膜の 吸着エネルギーが低いため、 有効に形成されていればデポジッ 卜生 成に対する抑制効果は高いが、 カーボン系の被膜でありかつ被膜の 厚さが非常に薄いため、 コ一ティ ングの表面状態によっては耐久性 が低下する虞があった。
特開 2 0 0 4 - 8 4 4 9 9号公報および特表 2 0 0 2 - 5 4 3 3 3 0号公報による燃料噴射弁は、 デポジッ 卜の付着抑制と耐久性と を同時に満たすような被覆材料および被覆範囲の詳細が不明であり 、 ただちに実用に供することができなかった。
特開 2 0 0 1 — 2 8 0 2 2 4号公報による燃料噴射弁は、 ニード ルの弁座に挿入体を設けなければならないため、 構造が複雑化し、 製造コス トが上昇するという欠点があった。 発明の開示
そこで本発明は、 上記従来技術の欠点を解消し、 簡易な構成によ つてデポジッ 卜の付着を抑制し同時に耐久性を向上させた燃料噴射 弁を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、 本発明によれば、 燃料を受け入れ る主空間および噴射孔を備えたバルブボディ と、
該バルブボディに移動自在に支持され、 先端にシール部を有する ニードルであって、 該移動により該シール部と上記バルブボディの 内面とが離間または接触することにより、 上記バルブボディの主空 間と噴射孔とを連通させる燃料通路を開口または閉鎖するニードル と
を有する燃料噴射弁において、
上記バルブボディの噴射孔は、 該バルブボディ 自体の物質に比べ て酸素との吸着性および反応性が低い物質から成る噴射孔用コーテ イ ングで被覆され、 かつ
上記二一ドルのシール部は、 該ニードル自体の物質に比べて撥液 性が高く金属面を形成しない物質から成るシール部用コーティ ング で被覆されている
ことを特徴とする燃料噴射弁が提供される。
本発明者は、 燃焼室に隣接していて高温に曝される噴射孔には酸 素との吸着性および反応性が低い物質を被覆し、 相対的に燃焼室か ら離れていて到達温度が比較的低いニードルのシール部には撥液性 が高く酸素吸着エネルギーが低い物質を被覆するという選択的な被 覆を採用することにより、 デポジッ トを大幅に低減すると同時に耐 久性を確保できることを新規に見出して本発明を完成させた。
望ましくは、 上記噴射孔用コーティ ングの物質が金であり、 上記 シール部用コーティ ングの物質がシリ力系撥液被膜材である。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施例による燃料噴射弁の主要部を示す断面図 である。
図 2は、 本発明によるコーティ ングと比較例について実機試験後 の燃料流量低下率を比較して示すグラフである。
図 3は、 本発明に用いる金と他の金属についてテストピース試験 のデポジッ ト生成量を〇 2 吸着熱に対してプロッ トしたグラフであ る。 発明を実施するための最良の形態
図 1 に、 本発明の一実施形態による燃料噴射弁の主要部の断面を 示す。 図示した燃料噴射弁 5は、 バルブボディ 1 3が全体として中 空円筒形をしており (全体の図示は省略) 、 該円筒形の内部は燃料 を受け入れる主空間 7 を構成し、 先端部にほぼ半球状の燃料溜り と してのサック部 1 1 を備え、 サック部 1 1から外部へ開口する噴射 孔 1 2が所定角度の傾斜と所定角度の広がりを有する。
バルブボディ 1 3内には、 ニードル 1 4がその軸方向 (図 1 中で 上下方向) に移動できるように支持されている。 二一ドル 1 4の先 端は円錐形状のシール部 1 4 aを構成する。 シール部 1 4 aとバル ブボディ 1 3の内面 1 3 aとの間の間隙が燃料通路 1 0 を構成する 図示した状態は、 ニードル 1 4のシール部 1 4 aとバルブボディ 1 3の内面 1 3とが離間した状態であり、 ニードル 1 4の軸方向移 動により両者を接触させると燃料通路 1 0は閉鎖される。
すなわち、 二一ドル 1 4の軸方向移動に伴うシール部 1 4 aとバ ルブポディ 1 3の内面 1 3 aとの離間および接触によって、 ニード ルシール部 1 4 aとバルブボディ内面 1 3 aとの間に燃料通路 1 0 が開口および閉鎖され、 主空間 7 と噴射孔 1 2 とがサック部 1 1 を 介して連通または遮断され、 これに対応して噴射孔 1 2からの燃料 噴射が実行および停止される。
なお、 ニードル 1 4は、 バルブボディ 1 3内に設けられたスプリ ング (図示せず) により燃料通路 1 0 を閉鎖する方向 (図中の下方 ) に付勢されている。
一方、 バルブボディ 1 3内に設けられたソレノイ ド (図示せず) に通電することで吸引力を発生させ、 上記スプリングの付勢力に抗 してニードル 1 4を図中で上方へ移動させることにより、 燃料通路 1 0が開口し、 主空間 7 と噴射孔 1 2 とがサック部 1 1 を介して連 通する。
このようにニードル 1 4の移動によって燃料通路 1 0の開閉を制 御することにより、 主空間 7内の燃料をサック部 1 1 を介して噴射 孔 1 2から所定夕イミングで断続的に燃焼室 (図示せず) へ噴射す ることができる。
本発明によれば、 燃料噴射弁 5へのデポジッ トの付着を抑制する と同時に耐久性を向上させるために、 メツキその他の被覆手段によ り下記のように部位に応じて選択的なコ一ティ ングを施す。
先ず、 噴射孔 1 2は隣接する燃焼室からの高温高圧の燃焼ガスに 直接曝される頻度が高いため、 特に酸化物系のデポジッ 卜の付着防 止が重要である。 そのため、 噴射孔用コ一ティ ングの物質は、 耐熱 性を有しかつ酸素との吸着性および反応性が低いことが必要である 。 そのような物質から成るコーティ ングで、 噴射孔 1 2の内面を被 覆する。
噴射孔用コーティ ングの物質としては、 上記要求特性を満たす金 属、 望ましくは貴金属、 特に金が適している。
一方、 ニードル 1 4のシール部 1 4 aは、 バルブボディ 1 3の内 面 1 3 aと対面して燃料通路 1 0 を規定しており、 燃焼室との間に 一般には少なく とも噴射孔 1 2 (図示の例では更にサック部 1 1 ) が介在するため、 噴射孔 1 2 と比較すると燃焼室からの高温高圧の 燃焼ガスに曝される頻度が低いため、 燃料中に含まれる硫酸アンモ 二ゥムゃ硫酸カリウム等の金属塩系のデポジッ トの付着防止が重要 である。 そのため、 シール部用コ一ティ ングの物質は、 噴射孔用コ 一ティ ングほどの高い耐熱性は必要ではなく、 むしろ、 撥液性が高 く金属面を形成しないことが必要である。 そのような物質からなる コーティ ングでシール部 1 4 aを被覆する。 シール部用コーティ ングの物質としては、 上記要求特性を満たす 非金属が望ましく、 特にシリカ系撥液被膜材が適している。 シリカ 系撥液被膜材は、 S i o 2 を主成分とし、 これに添加成分として典 型的にはフッ素系官能基の重合体とを組み合わせた組成物が挙げら れる。 フッ素系官能基の重合体としては、 テトラフルォロエチレン の重合体であるポリテトラフルォロエチレン (P T F E ) 等のフッ 素系樹脂が典型例である。 ただし、 添加成分はこれに限定する必要 は無く、 従来から撥液用コ一ティ ングに用いられている添加成分を 用いることができる。
このように、 燃焼室に隣接していて高温に曝されるバルブボディ 1 3の噴射孔 1 2には、 化学的な安定性が高く酸化され難い金をコ —ティ ングすることにより、 高温耐久性とデポジッ ト付着抑制とを 同時に達成できる。 一方、 比較的低温下にあるニードル 1 4のシ一 ル部 1 4 aには、 金属塩が付着し難いシリカ系撥液被膜材をコーテ イ ングすることにより、 デポジッ ト付着抑制を達成できる。
このように、 本発明によれば、 燃料噴射弁のデポジッ ト付着が起 きる部位が曝される温度 · 雰囲気の条件に応じて、 それぞれ特定の 物質から成るコーティ ングを選択的に施すことにより、 簡易な構成 によりデポジッ 卜付着抑制と耐久性とを同時に達成できる。
なお図 1の例では、 デポジッ ト付着が起きやすい典型的な構造と して、 燃料溜りとしてのサック部 1 1 を備えた構造を示したが、 本 発明はサック部 1 1の有無に係らずデポジッ ト付着抑制および耐久 性向上の効果が得られる。
また、 説明の便宜上、 図 1 にはスリ ッ ト状の噴射孔 1 2を備えた 燃料噴射弁 5を示したが、 本発明はこれに限定されず、 複数の噴射 孔 (多孔ノズル) ゃスワールノズルを備えた構造の燃料噴射弁等に 適用しても、 同様な効果が得られる。 実施例
本発明による選択的なコーティングを適用して実機試験を行なつ た。 実機試験条件は下記のとおりである。
<実機試験条件 >
対象エンジン : 直噴エンジン (L 4 )
運転温度 : I N J先端温度… 1 5 0 °C
運転時間 : 4 0時間
燃料 : ハイオク
本発明例として、 噴射孔内面には金コーティ ングを施し、 ニード ルシール部には S i 〇 2を主成分とし P T F E樹脂を添加した撥液 被膜を施した。
比較として、 コーティ ングなしの場合と、 噴射孔および二一ドル シール部の両方に同じく金コーティ ングを施した場合についても、 上記と同じ条件で実機試験した。
上記 3つの場合について、 試験前後の燃料流量をそれぞれ測定し 、 試験前の流量に対する試験後の流量低下量の比率を求め、 流量低 下率として評価した。
図 2に実機試験結果をまとめてグラフとして示す。 図 2において 、 横軸はコーティ ングの種類を示し、 縦軸は試験後の燃料流量低下 率を示す。
同図に示したように、 コ一ティ ングなしのベース状態では流量低 下率が一 4 %であった。
これに対して、 噴射孔および二一ドルシール部の両方に金コーテ イ ングを施した場合は、 流量低下率が— 5 . 5 %とコーティ ングな しのベース状態よりもむしろ悪化している。
本発明により、 噴射孔には金コーティ ングを施し、 ニードルシー ル部にはシリカ系撥液コーティ ングを施した場合には、 測定精度の JP2007/071444 範囲内において流量低下は全く起きなかった。
このように、 本発明により、 噴射孔と二一ドルシール部にそれぞ れ金コーティ ングとシリカ系撥液コーティ ングを使い分けることに より、 極めて顕著なデポジッ ト抑制効果が得られる。
なお、 噴射孔用コ一ティ ングとして、 種々の金属のうち特に金を 用いることの優位性を確認するために、 オートクレープ内でテス ト ピースにより試験を行なった。 試験条件は下記のとおりであった。 ぐテス卜ピース試験条件 >
ォ—トクレ―ブ内雰囲気 : 圧力 l M P a、 温度 2 0 0 °C 試験方法 : テス トピースに噴射圧 2 M P aで燃焼ガスを噴射 テス トピース : 図 3に示す種々の金属をメツキにより被覆 図 3に結果をまとめて示す。 図 3において、 横軸は 0 2 吸着熱、 縦軸はデポジッ ト生成量である。
同図に示したように、 試験に供した種々の金属のうち、 金を被覆 した場合は他の金属を被覆した場合に比べてデポジッ ト生成量が格 段に少ない。 横軸の〇 2 吸着熱すなわち酸素に対する吸着性が低い ほどデポジッ ト生成量が低下する傾向が認められる。
同図に示したテス トピースの試験結果では、 N i 、 F e もデポジ ッ ト生成量が比較的少ないが、 A uや P t に対して高温での耐久性 が遥かに劣るため実用には適さない。 産業上の利用可能性
本発明は、 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射弁に有用であり、 簡易 な構成によってデポジッ 卜の付着を抑制すると同時に耐久性を向上 させることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 燃料を受け入れる主空間および噴射孔を備えたバルブボディ と、
該バルブボディ に移動自在に支持され、 先端にシール部を有する ニードルであって、 該移動により該シール部と上記バルブボディの 内面とが離間または接触することにより、 上記バルブボディの主空 間と噴射孔とを連通させる燃料通路を開口または閉鎖するニードル と
を有する燃料噴射弁において、
上記バルブボディの噴射孔は、 該バルブボディ 自体の物質に比べ て酸素との吸着性および反応性が低い物質から成る噴射孔用コ一テ イ ングで被覆され、 かつ
上記二一ドルのシール部は、 該ニ一ドル自体の物質に比べて撥液 性が高く金属面を形成しない物質から成るシール部用コ一ティ ング で被覆されている
ことを特徴とする燃料噴射弁。
2 . 請求項 1記載の燃料噴射弁において、 上記噴射孔用コ一ティ ングの物質が金であり、 上記シール部用コ一ティ ングの物質がシリ 力系被膜材であることを特徴とする燃料噴射弁。
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