用於內燃發動機的噴射閥及製造噴射閥的方法

2023-04-29 22:47:21 3

用於內燃發動機的噴射閥及製造噴射閥的方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於內燃發動機的噴射閥(1)。該噴射閥(1)包含具有閥頭(6)的閥體(5)，其中閥頭(6)設計為便於至少部分設置在內燃發動機的燃燒室(4)中，或者至少便於直接面向燃燒室(4)。另外，閥頭(6)至少部分塗覆有第一氧化塗層(9)。根據本發明，在第一塗層(9)上設置由二氧化鈰(CeO2)和/或氧化鐠(PrO2)和/或氧化鋯(ZrO2)組成的第二氧化塗層(10)。還提出了一種用於製造所述類型的噴射閥(1)的方法。根據本發明，為了該目的，施加設置在第一氧化塗層(9)上的由二氧化鈰(CeO2)和/或氧化鐠(PrO2)和/或氧化鋯(ZrO2)組成的第二氧化塗層(10)作為載體塗料。
【專利說明】用於內燃發動機的噴射閥及製造噴射閥的方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於內燃發動機，尤其用於機動車輛的內燃發動機的噴射閥，並且涉及一種用於製造噴射閥的方法。

【背景技術】
[0002]內燃發動機用於將包含在燃料中的能量轉化成動能。為了該目的，內燃發動機具有至少一個燃燒室，燃料在燃燒室中燃燒。在燃燒過程中產生的體積膨脹隨後轉化成旋轉運動。為了獲得用於燃燒過程的可燃且有效的混合物，事先將燃料與環境空氣——具體地，與其中包含的氧氣(O2)-混合。
[0003]尤其在機動車輛中，儘管直到不久前，一直常見的是藉助燃燒室外部的汽化器提供期望的混合物，但如今現代噴射系統普遍存在。通過這種方式，現在混合物形成幾乎專門在燃燒室內發生。對於為了該目實施的直接噴射，使用噴射閥，通過該噴射閥將燃料以精確劑量的數量直接噴射到充滿空氣的燃燒室內。噴射過程中，為了獲得尤其具有低排放的可靠燃燒，燃料在空氣中的霧化在燃燒室內發生。
[0004]根據使用的燃料，內燃發動機實質上可以分為施加點火發動機和自動點火發動機。這裡，奧託循環發動機是施加點火發動機，而柴油發動機可以認為是自動點火發動機。在奧託循環發動機中，位於燃燒室內的混合物首先被壓縮，隨後，例如藉助火花塞被點火。相反，在柴油發動機的情況下，壓縮集中在供應給燃燒室的空氣上，空氣由此經歷溫度的快速升高。在該過程中產生的溫度足夠發起柴油燃料的自動點火，該柴油燃料隨後必須噴射到因此被壓縮的空氣中。
[0005]除了機動車輛上運載的液體形式的燃料一例如汽油、柴油、液化氣(奧託公司(Autogas)，液化石油氣(LPG))或液化天然氣(LNG)——以外，也可以使用以氣體形式存在的燃料，例如壓縮天然氣(CNG)或氫氣(H2)的形式。其它可替換的燃料包括，例如乙醇(C2H6O)或甲醇(CH4O)。
[0006]由於噴射閥必須將燃料直接引導到內燃發動機的燃燒室中，其閥頭直接暴露於在燃燒過程中產生的熱量中。這裡閥頭部分設置在燃燒室中或者至少便於直接面向所述燃燒室。在任何情況下，閥頭都要直接經受燃燒的熱量。相應的情況是，閥頭在該安裝位置尤其要承受特別高的要求。其不僅必須經得起高溫並且有時還要經得起高的噴射壓力和溫度衝擊。也必須考慮由於燃燒過程中產生的燃燒產物的腐蝕影響，其尤其在使用可替換燃料的情況下起重要作用。
[0007]儘管要承受高負載，但所述類型的噴射閥必須允許可靠的操作，尤其在機動車輛中。這必須是與車輛的駕駛循環和駕駛性能以及各自的氣候條件和使用的燃料無關的情況。當為這些噴射閥選擇適合的材料時，因此通常情況是抗鏽的奧氏體鋼至少用於高負載的閥頭。
[0008]在所述噴射閥的使用中，已經發現在一段時間的運行之後，一些燃燒產物沉積在閥頭上。在這一點上，公知的是，例如，相比於在由銅(Cu)或黃銅(CuZn)組成的表面上，在由保護奧氏體鋼表面的氧化鉻(Cr2O3)組成的鈍化層上的這樣的沉積物更早並且更快地形成。沉積物通常是菸灰，尤其是油碳。
[0009]為了最小化甚至阻止所述沉積物在噴射閥的閥頭上形成，在現有技術中公知的是將閥頭塗覆適合的材料。
[0010]相應地，DE 199 51 014 Al公開了一種燃料噴射閥，其用於將燃料——例如石油或柴油一直接噴射到內燃發動機的燃燒室內。為了該目的，燃料噴射閥具有閥頭，該閥頭具有至少一個燃料排出口。目的是保持排出口的噴塗參數，該參數會被任何沉積物不利地改變。為了保護閥頭抵抗由於燃料沉積物以及由於菸灰顆粒的沉積的焦化，因此提出所述閥頭的塗層。
[0011]根據將要獲得的性能，將建議用於形成塗層的材料分為三組。第一組的鈷或鎳氧化物以及規定的金屬的合金的氧化物旨在防止已經沉積的菸灰顆粒的催化轉化(燃燒)，以及防止碳顆粒的沉積。所述第一組還包括貴金屬，例如釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)和鉬(Pt)以及所述金屬彼此的或與其它金屬的合金。第二組金屬旨在改變閥頭的表面上的潤溼行為，使得燃料液滴形成液珠並且可以由周圍氣流帶走。所述第二組包括陶瓷塗層、包含金屬或不含金屬的碳塗層以及含氟塗層或藍寶石塗層。第三即最後一組在於，例如氮化鈦(TiN)或氮化鉻(CrN)這樣的的亞硝酸鹽塗層的使用，以及例如氧化鉭(TaO)或氧化鈦(T1)這樣的氧化物塗層的使用。其使用旨在阻止閥頭上反應層的形成。
[0012]DE 42 22 137 B4號專利文獻同樣針對可以用在柴油內燃發動機的燃料噴嘴。該燃料噴嘴具有帶有至少一個噴塗孔的噴嘴頭。為了實現使用藉助切削工具的傳統生產方法不可實現的噴塗孔的橫截面輪廓，提供延伸到噴塗孔中的塗層。這用於實現噴塗孔的有效橫截面的修改和/或縮小，其以截頭圓錐體的形式向出口側變窄。為了實現該塗層，建議使用硬質材料，例如鉻(Cr)、鎳(Ni)、鎳-磷、鎳-硼或鎳-鈷-硼和三氧化二鋁(Al2O3)、三氧化二鉻(Cr2O3)、二氧化鈦(T12)、碳化鉻(Cr3C2)、二氧化矽(S12)、(AlSi)、(NiCr)、(WTi)或(WC)。
[0013]為了防止沉積物在用於內燃發動機的噴射器上形成，JP2007-309167A號專利文獻建議圍繞噴射孔塗覆所述噴射器的表面。作為用於塗層的材料，建議氧化鈦(T1)用於形成光催化塗層。
[0014]JP2005-155618A號專利文獻公開了一種在內燃發動機的噴射閥的噴嘴內形成由氧化鈦(T1)組成的均勻塗層的方法。提供所述塗層用於防止或至少減少任何碳沉積物的富集。為了該目的，建議首先將噴嘴的至少一部分浸入具有氟鈦酸銨(NH4)2TiF6和硼酸H3BO3的成膜、未稀釋溶液中。隨後，氧化鈦(T1)沉積在閥座的表面上以及噴嘴的內側上以便形成氧化鈦塗層。
[0015]根據所引用的教導，因此目的是減少沉積物在噴射閥的閥頭上的富集，實質上是為了儘可能長久地維持排出口的結構上的噴塗特徵的目的。然而，至今未給予對同樣由沉積物引起的與排放有關的不利的考慮。相應地，隨著累進的運行持續時間，所述襯層變得更厚，因此揮發性有機物質的排放物(HC排放物)增加。這是由燃料的任何殘留物的不受控制的燃燒引起的。所述殘留物由噴射閥以不期望的方式點燃，由襯層覆蓋的噴射閥的閥頭以與電熱塞相似的方式繼續在燃燒循環的結束時顯示出殘光。
[0016]儘管通過現有技術中建議的塗層實現沉積物的減少已經成為可能，然而，討論中的噴射閥的設計因此仍然提供了改進的空間，尤其對於由不受控制的燃燒事件產生的排放物。


【發明內容】

[0017]在該背景下，本發明的目的是改進用於內燃發動機——尤其用於機動車輛的內燃發動機——的噴射閥，使得對於揮發性有機物質(HC排放物)，在燃料的燃燒過程中產生的排放物永久性減少。另外，試圖指定一種用於生產噴射閥的方法，通過該方法可以製造一種噴射閥，在運行過程中，該噴射閥永久性顯示出降低的排放物，尤其顯示出永久性降低的具有揮發性有機物質(HC排放物)的排放物。
[0018]所述目的的產品相關的部分通過具有以下特徵的噴射閥實現。該目的的方法相關的部分通過以下措施實現。以下公開了本發明的其它特別有利的改進。
[0019]需要指出的是，在下面的說明書中單獨詳述的特徵和措施可以以任何期望的技術上有意義的方式彼此結合，並且公開了本發明的其它改進。該說明書尤其結合附圖進一步描繪並詳述本發明。
[0020]根據本發明，公開了一種用於內燃發動機的噴射閥。所述內燃發動機可以優選地是機動車輛的內燃發動機。按照常規，噴射閥包含具有閥頭的閥體。為燃料向內燃發動機的燃燒室中的噴射提供該閥頭。由於該原因，閥頭設計為當噴射閥在內燃發動機內處於已安裝狀態時，便於至少部分設置在燃燒室中。如果閥頭設計為儘可能與劃分燃燒室的表面齊平，則閥頭設置為便於至少直接面向燃燒室。另外，所述閥頭至少部分塗覆有第一氧化塗層。
[0021]根據本發明，由氧化鈰(CeO2)組成的催化第二氧化塗層設置在第一氧化塗層上。對此可替換的是，第二氧化塗層也可以由氧化鐠(PrO2)或氧化鋯(ZrO2)組成。在另一可替換實施例中，第二氧化塗層也可以由氧化鈰(CeO2)和氧化鐠(PrO2)組成或由氧化鈰(CeO2)和氧化鋯(ZrO2)組成。另外還可行的是，第二氧化塗層由氧化鐠(PrO2)和氧化鋯(ZrO2)組成。
[0022]任何情況下單獨地提供或彼此組合提供的氧化物的獨特優勢基於它們存儲氧氣
(O2)的良好性能。相應地，所述的在任何情況下單獨地抑或分別彼此組合的所述氧化物引起燃料的、未燃燒的碳氫化合物(HC)和一氧化碳(CO)的點火溫度的降低，因此可以減少其運行過程中內燃發動機的排放物。
[0023]本發明的基礎構思的一個有利改進提供了第一氧化塗層可以由氧化鈦(T12)形成。對此可替換地，第一氧化塗層還可以由三氧化二鋁(Al2O3)組成。由鈦(Ti)組成的各自的氧化物和/或由鋁(Al)組成的多孔陶瓷氧化塗層是第二催化氧化塗層的理想基體材料。在這種情況下，第一氧化塗層優選地具有10.0到20.0 μ m的厚度。
[0024]由於三氧化二鋁(Al2O3)的耐高溫性、大的表面面積以及有利的酸鹼性並且由於其與其它金屬良好的相互作用，三氧化二鋁(Al2O3)尤其是一種用於催化劑的極好的基體材料。
[0025]在本發明的背景下，用氧化銅(CuO)浸潰第一氧化塗層被認為是有利的。作為對此的替代物，也可行的是用氧化銅浸潰第二氧化塗層。顯而易見地，同樣可行的是用氧化銅(CuO)浸潰第一氧化塗層和第二氧化塗層。用氧化銅(CuO)浸潰的優點在於，與此塗覆的閥頭上的沉積物的消除或達到預防程度的減少。在此，主要焦點集中在菸灰的燃燒上。其原因尤其是催化劑，該催化劑由二氧化鈰(CeO2)和氧化銅(CuO)或氧化鐠(PrO2)和氧化銅(CuO)組成，並且該催化劑沉積在閥頭上。通過所述浸潰使得可燃成分的點火溫度進一步降低成為可能。
[0026]結合與第一和/或第二氧化塗層的浸潰有關的優點，規定可以用鉬(Pt)和/或來自鉬系金屬族的其它元素浸潰第一氧化塗層和/或第二氧化塗層。除鉬(Pt)以外,鉬系金屬尤其是釕(RU)和/或鋨(Os)和/或銠(Rh)和/或銥(Ir)和/或鈀(Pd)。與用一種或多種上面提到的元素的浸潰有關的優點同樣在於，與此塗覆的閥頭上的沉積物的消除或達到預防程度的降低。相應地，通過所述浸潰也使得可燃成分的點火溫度的降低成為可能。
[0027]根據一特別有利的實施例，建議至少噴射閥的閥頭至少部分由粉末冶金Al-Si材料(PEAK S250)形成。來自製造商PEAK的Al-Si材料是一種鋁材AlSi2tlFe5Ni2，相對於傳統鋁合金，其顯示出非常高的強度和硬度。除了鋁材已有的低質量以外，因此可行的是獲得高達750N/mm2的抗拉強度。具體地，高分數的主要沉澱的矽產生自然硬表面。沉積在表面上的矽顆粒形成4.0到5.0 μ m的均勻塗層厚度。通過這種方式，即使沒有塗層，至少部分由S250製造的閥頭仍表現出高的耐磨性。這還結合了高的耐熱性以及特別良好的機械加工型。相應地，所需的排出口可以形成為由此形成的閥頭，從而不需要形成倒角。用於閥頭的鋁材AlSi2tlFe5Ni2用作用於具有根據本發明的元素和/或化合物的塗層的基體材料。
[0028]作為粉末冶金Al-Si材料(PEAK S250)的使用的替代物，閥頭可以至少部分由鈦合金(Ti6A14V)形成。與Al-Si材料的使用相比，鈦合金更加難以用機器加工，尤其對於所需排出口的形成。另外，在測試過程中已經證實，由二氧化鈰(CeO2)組成的第二氧化塗層對鈦合金不如對根據本發明的Al-Si材料有效。
[0029]本發明提出一種噴射閥，相對於現有技術，其閥頭區域得到改進。相應地，根據本發明的閥頭表面尤其防止液滴形式的液體燃料的沉積，否則該液滴會幹涸在閥頭表面上。在此，一段時間以後，所述液滴留下焦油和/或不易移除的碳襯層。這樣的襯層對在內燃發動機的運行過程中的內燃發動機的排放物具有不利影響。作為催化劑的根據本發明的閥頭塗層的作用尤其具有使所述液滴在閥頭表面上蒸發並且因此不能形成襯層的影響。
[0030]在本發明的背景下還提出一種方法，通過該方法可以生產一種用於內燃發動機尤其用於機動車輛的內燃發動機的如上詳述的改進的噴射閥。所述噴射閥包含具有閥頭的閥體。當噴射閥在內燃發動機的燃燒室內處於已安裝狀態時，該閥頭設計為便於至少部分設置在內燃發動機的燃燒室中，或者至少便於直接面向內燃發動機的燃燒室。閥頭至少部分塗覆有第一氧化塗層。
[0031]根據本發明，作為載體塗料的第二氧化塗層施加在第一氧化塗層上。在此，根據本發明的施加為載體塗料的第二氧化塗層由二氧化鈰(CeO2)組成。對此可替換地的是，第二氧化塗層也可以由氧化鐠(PrO2)或氧化鋯(ZrO2)組成。在另一可替換實施例中，施加為載體塗料的第二氧化塗層也可以由二氧化鈰(CeO2)和氧化鐠(PrO2)組成或者由二氧化鈰(CeO2)和氧化鋯(ZrO2)組成。另外，也可行的是，第二氧化塗層由氧化鐠(PrO2)和氧化鋯(ZrO2)組成。
[0032]上面已經結合根據本發明的噴射閥解釋了與上述化合物的使用相關的優點以及與下面描述的措施有關的優點，並且上述優點相應地應用於根據本發明的用於生產所述類型的噴射閥的方法中。
[0033]為了將根據本發明的一種或多種化合物以作為載體塗料的第二氧化塗層的形式施加到閥頭的第一氧化塗層上，所述載體塗料最初以粉末懸浮液的形式存在。隨後，所述粉末懸浮液例如以水懸浮液的形式施加到基體材料上並且在基體材料上變幹，所述基體材料是已經塗覆有第一氧化塗層的閥頭的形式。通過後續的煅燒，因此施加的懸浮液活化。
[0034]在根據本發明的方法的一個改進中，規定第一氧化塗層由氧化鈦(T12)形成。對此可替換地是，第一氧化塗層也可以由三氧化二鋁(Al2O3)形成。在此，優選地是，第一氧化物塗層以10.0到20.0 μ m的厚度至少部分施加到閥頭的表面。
[0035]根據本發明，第一氧化物塗層可以通過微弧氧化(MAO)過程施加到閥頭上。作為對此的替代物，第一氧化物塗層也可以通過等離子體電解氧化(PEO)過程施加到閥頭上。通過微弧氧化過程，改進了閥頭表面的性能，尤其因此提高了所述表面的硬度和耐磨性。這同樣適用於等離子體電解氧化(PEO)過程，在該過程中閥頭的表面在等離子體放電中發生轉變。通過所述的方法，第一氧化塗層有利地轉變成密實的極微附著的陶瓷層。
[0036]在本發明的背景下，認為用氧化銅(CuO)浸潰第一氧化塗層是有利的。作為對此的替代物，同樣可行的是，用氧化銅浸潰第二氧化塗層。顯而易見地，同樣可行的是用氧化銅(CuO)浸潰第一氧化塗層和第二氧化塗層。
[0037]結合與第一和/或第二氧化塗層的浸潰有關的優點，規定可以用鉬(Pt)和/或來自鉬系金屬族的其它元素浸潰第一氧化塗層和/或第二氧化塗層。除了鉬(Pt)以外，鉬系金屬尤其是釕(RU)和/或鋨(Os)和/或銠(Rh)和/或銥(Ir)和/或鈀(Pd)。
[0038]作為一特別有利的實施例，建議至少噴射閥的閥頭至少部分由粉末冶金Al-Si材料(PEAK S250)形成。作為其生產的適合的方法，作為示例建議用於噴塗壓實的奧斯潑雷鍛造方法。在此，熔融的Al-Si材料可以通過噴嘴施加到冷卻的銅板上。隨後通過擠壓進一步處理因此形成的噴塗壓實螺柱以形成杆或管。
[0039]可替換地，也可以使用耐高溫的招，例如來自粉末輕金屬的PLM908。由於進一步增加的冷卻速率，這產生了甚至更高的熱拉伸強度，其中液態鋁液滴澆鑄到快速旋轉的冷卻銅輪上。隨後，壓實並擠出因此形成的鋁帶以便生產半成品。通過銅輪的快速旋轉，熔化物以使其立即固化這樣的速率冷卻。由於銅輪的高旋轉速度，因此產生的鋼絞線隨後被甩掉。所述方法的優點在於獲得可以由所述方法生產的閥頭的優選的微觀結構。
[0040]來自製造商PEAK的Al-Si材料是一種鋁材AlSi2tlFe5Ni2,相對於傳統鋁合金其顯示出非常高的強度和硬度。
[0041]作為粉末冶金Al-Si材料(PEAK S250)使用的替代物，閥頭可以至少部分由鈦合金(Ti6Al4V)形成。作為用於其生產的適合的方法，建議上面解釋的熔體紡絲法也用於該目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]基於附圖中描述的各種示例性實施例，下面將更加詳細地解釋本發明的其它有利的細節和效果。附圖中:
[0043]圖1是根據本發明的噴射閥的側面的示意性說明；
[0044]圖2以其端側閥頭的視圖示出了圖1的噴射閥，以及
[0045]圖3示出了說明圖1和2所示的噴射閥的未塗覆閥頭和根據本發明塗覆的閥頭上菸灰重量相對於其不同氧化溫度的圖表。
[0046]附圖標記列表
[0047]I噴射閥
[0048]23 的壁
[0049]3氣缸蓋
[0050]4燃燒室
[0051]5I的閥體
[0052]6I的閥頭
[0053]7I中的導管
[0054]86的正面
[0055]9第一氧化塗層
[0056]10第二氧化塗層
[0057]116中的排出口
[0058]aI的縱向
[0059]b11之間的角度
[0060]c圖表中的第一條曲線
[0061]d圖表中的第二條曲線
[0062]e相對於圖表中的初始重量的菸灰的重量
[0063]f圖表中的溫度

【具體實施方式】
[0064]圖1示出了根據本發明的噴射閥I的示意性說明。提供所述噴射閥I用在內燃發動機(未做任何更詳細的說明)中。內燃發動機尤其可以是機動車輛的內燃發動機。
[0065]同樣示出的是內燃發動機(未做任何詳細的展示)的氣缸蓋3的壁2的一部分，通過該壁設置噴射閥I。在此，噴射閥I的次區域突出到內燃發動機的燃燒室4中。
[0066]噴射閥I實質上包含閥體5。閥體5的朝向燃燒室4、尤其至少部分設置在所述燃燒室中的部分具有閥頭6。該閥頭6至少部分由粉末冶金Al-Si材料(PEAK S250)形成或由鈦合金(Ti6Al4V)形成。在噴射閥I的縱向上延伸的虛線用於說明噴射閥I內的導管7。可以藉助噴射閥I通過所述導管7將燃料(未做任何詳細的展示)噴射進燃燒室4中。
[0067]在該情況下，提供閥頭6的至少一個正面8，其指示為具有第一氧化塗層9和安置在第一塗層9上的第二氧化塗層10。在該情況下，第一氧化塗層由二氧化鈦(T12)和/或三氧化二鋁(Al2O3)形成。相反地，第二氧化塗層由二氧化鈰(CeO2)組成。對此可替換地是，第二氧化塗層還可以由氧化鐠(PrO2)或氧化鋯(ZrO2)組成。在另一可替換實施例中，作為載體塗料施加的第二氧化塗層還可以由氧化鈰(CeO2)和氧化鐠(PrO2)組成或由氧化鈰(CeO2)和氧化鋯(ZrO2)組成。另外，還可行的是，第二氧化塗層由氧化鐠(PrO2)和氧化鋯(ZrO2)組成。
[0068]另外，以一種未做任何更加詳細展示的方式用氧化銅(CuO)浸潰第一氧化塗層9和/或第二氧化塗層10。同樣提供第一氧化塗層9和/或第二氧化塗層10的另外一種採用來自鉬系金屬族的一種或多種元素(同樣未做任何更加詳細的說明)的浸潰。所述族由釕(Ru)、鋨(Os)、銠(Rh)、銥(Ir)、鈀(Pd)和鉬(Pt)組成。
[0069]圖2以閥頭6的正面8的視圖示出了圖1的噴射閥I。為了使噴射閥I的該視圖在縱向上儘可能地清楚，未指示氣缸蓋3的壁2和位於燃燒室4外部並且在圖1中描述的噴射閥I的該端部區域。
[0070]可以看出，閥頭6具有多個排出口 11，在該視圖中，該排出口在外部是可視的，並且燃料可以以未做任何更加詳細說明的方式從該排出口進入燃燒室4。六個排出口 11分布在噴射閥I的中央縱向軸周圍，以便是距所述縱向軸的相同的徑向距離。在此，所述的排出口彼此等距，以便設置為在任何情況下相對於彼此以相同的角度b偏移。
[0071]圖3示出了具有測試的測量結果的圖表。圖表中示出了兩條曲線c、d。兩條曲線c、d描述相對於所述菸灰的初始重量的沉積在閥頭6上的菸灰的重量。所述菸灰隨時間的流逝而被氧化，使得其重量e降低。對以。C為單位的溫度f繪製曲線c、d。而由實線示出的第一條曲線c示出了常規未塗覆的閥頭6的測量結果，由虛線示出的剩餘的曲線d描述了根據本發明塗覆並浸潰的閥頭6的測量結果。
[0072]該圖表用於說明塗覆有催化第二氧化塗層10的閥頭6上菸灰的改進的燃燒，該催化第二氧化塗層10由二氧化鈰(CeO2)和氧化鐠(PrO2)組成。為了這一目的，由鋁材AlSi2tlFe5Ni2形成的閥頭6塗覆有第一氧化塗層9和由二氧化鈰(CeO2)和氧化鐠(PrO2)組成並用氧化銅(CuO)浸潰的第二氧化塗層10。該氧化銅(CuO)優選地僅僅在第二氧化塗層10中實施。
[0073]在第一條曲線c中示出的菸灰是合成菸灰，該菸灰比柴油和汽油菸灰更加穩定，並且在較高的溫度下燃燒。在這一方面，在第一條曲線c中菸灰燃燒的情況下降低的超過70°C的溫度足夠用於包含二氧化鈰(CeO2)和氧化鐠(PrO2)並且由氧化銅(CuO)組成的催化劑上的菸灰的燃燒。
[0074]圖3中繪製的測量結果來源於與實驗室中的合成菸灰的燃燒有關的測試結果，該測試結果藉助熱重分析(TGA)單元獲得。所使用的菸灰由英國希登公司(Hiden)從石英管中製得。為了這一目的，將大約40毫克的菸灰與120毫克的碳化矽(SiC)混合。另外，可替換地添加催化劑。隨後，因此準備的閥頭放置在熱重分析(TGA)的籃中。將來自閥頭的樣品放置在具有8%的氧氣(O2)的氣氛中。隨後以每分鐘10°C的溫度升高將樣品加熱到800°C。藉助質譜儀測量因此產生的反應氣體。
【權利要求】
1.一種用於內燃發動機的噴射閥，其特徵在於，包含具有閥頭￠)的閥體(5)，該閥頭(6)設計為至少部分設置在內燃發動機的燃燒室(4)中，或者至少便於直接面向所述燃燒室，該閥頭(6)至少部分塗覆有第一氧化塗層(9)， 其中， 在第一氧化塗層(9)上設置至少由來自以下族的一種或多種化合物組成的第二氧化塗層(10): 二氧化鋪(CeO2)、氧化鐠(PrO2)、氧化錯(ZrO2)。
2.根據權利要求1所述的噴射閥， 其特徵在於， 第一氧化塗層(9)由二氧化鈦(T12)和/或三氧化二鋁(Al2O3)形成。
3.根據權利要求1或2所述的噴射閥， 其特徵在於， 利用氧化銅(CuO)浸潰第一氧化塗層(9)和/或第二氧化塗層(10)。
4.根據上述任一項權利要求所述的噴射閥， 其特徵在於， 用來自以下鉬系金屬族的至少一種或多種元素浸潰第一氧化塗層(9)和/或第二氧化塗層(10): 釕(Ru)、鋨(Os)、銠(Rh)、銥(Ir)、鈀(Pd)、鉬(Pt)。
5.根據上述任一項權利要求所述的噴射閥， 其特徵在於， 閥頭(6)至少部分由粉末冶金Al-Si材料(PEAK S250)或由鈦合金(Ti6A14V)形成。
6.一種用於製造尤其如上述任一項權利要求所述的用於內燃發動機的噴射閥(I)的方法，其特徵在於，該噴射閥(I)包含具有閥頭(6)的閥體(5)，該閥頭(6)設計為便於至少部分設置在內燃發動機的燃燒室(4)中，或者至少便於直接面向所述燃燒室，該閥頭(6)至少部分塗覆有第一氧化塗層(9)， 其中， 在第一氧化塗層(9)上施加至少由來自以下族的一種或多種化合物組成的第二氧化塗層(10)作為載體塗料: 二氧化鋪(CeO2)、氧化鐠(PrO2)、氧化錯(ZrO2)。
7.根據權利要求6所述的方法， 其特徵在於， 第一氧化塗層(9)由二氧化鈦(T12)和/或三氧化二鋁(Al2O3)形成，其中，通過微弧氧化(MAO)過程或通過等離子體電解氧化(PEO)過程施加第一氧化塗層(9)。
8.根據權利要求6或7所述的方法， 其特徵在於， 用氧化銅(CuO)浸潰第一氧化塗層(9)和/或第二氧化塗層(10)。
9.根據權利要求6-8中的任意一項權利要求所述的方法， 其特徵在於， 用來自以下鉬系金屬的族的至少一種元素浸潰第一氧化塗層(9)和/或第二氧化塗層(10): 釕(Ru)、鋨(Os)、銠(Rh)、銥(Ir)、鈀(Pd)、鉬(Pt)。
10.根據權利要求6-9中的任意一項權利要求所述的方法， 其特徵在於， 閥頭(6)至少部分由粉末冶金Al-Si材料(PEAK S250)或由鈦合金(Ti6A14V)通過熔融紡絲形成。
【文檔編號】C23C28/00GK104295424SQ201410340534
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2013年7月17日
【發明者】羅伯特·維克洛皮克, 奧利弗·貝克邁爾, 克萊門斯·瑪麗亞·瓦普特 申請人:福特全球技術公司