用於內燃機噴油器的噴油嘴以及製造噴油嘴的方法
2023-09-21 04:57:30
專利名稱：用於內燃機噴油器的噴油嘴以及製造噴油嘴的方法
技術領域：
本發明涉及用於內燃機的噴油器。本發明具體地涉及用於具有或不具有十字頭的大型四衝程或二衝程內燃機，例如用於船用推進或固定發動機以提供動力的柴油機的噴油嘴。更特別地，本發明涉及用於噴油器的噴油嘴和製造這種噴油嘴的方法。
背景技術：
為了減少排氣中的HC含量、減少煙塵、減少排氣閥處和活塞處的未燃燃料積碳以及保持燃燒室清潔，減小噴油嘴前端內的壓力室容積是至關重要的。一個方法是直接關閉噴油嘴前端內的噴孔。可能的和有前景的設計之一是如例如在EP-A-052937和W02008/071187中所公開的具有打開和關閉噴孔的滑閥的方案。這些文獻公開了一種噴油器，其包括具有與相應的氣門導管的軸針座協作的氣門部分的挺杆，以及在氣門挺杆的氣門部分下面延伸到噴油嘴的中心孔內的截止元件。截止元件的外壁用於打開和關閉噴孔的開口。在這種設計下，希望能在內部具有硬化滑動表面以及在外部具有抗熱腐蝕部分的噴油嘴前端。EP-A-1M9449公開了一種製造噴油嘴前端的方法，其中在模具中，抗腐蝕的第一合金被設置在用於構成圍繞噴孔的噴油嘴的外表面的外部區域內。第二合金用於噴油嘴的另一區域內。模具內的各材料通過等靜壓成型處理成固結的材料。兩種合金之間的邊界區域應沒有裂紋。在EP-A-1M9449中公開的方案的問題是該方案是昂貴的。此外，內部或外部需要一毫米或幾毫米的最小厚度，因此兩種材料之間存在缺乏融合的風險。
發明內容
本發明的目的是提供能克服上述問題的改進的噴油嘴以及製造這種噴油嘴的的方法。根據本發明，該目的通過具有權利要求1的特徵的噴油嘴和具有權利要求5的特徵的製造噴油嘴的方法來實現。
本發明的其它特徵和優點在隨後的僅以非限定性示例給出的參照附圖的詳細描述的過程中變得顯而易見，其中
圖1是根據本發明的噴油嘴的軸向截面圖； 圖2是圖1中由箭頭II所示的部分的放大視圖； 圖3是根據本發明的第三實施例的噴油嘴的軸向截面圖；以及圖4是示出圖3中實施例的變型的示意的軸向截面圖。
具體實施例方式參見圖1，用於內燃機的噴油器的噴油嘴表示為10。噴油嘴10具有抗腐蝕材料的主體12。主體12在其外表面沒有塗層。如果鉻含量大於20% (質量百分比)，那麼材料就可以在大型柴油機特別是燒重質燃油的柴油機(在外表面沒有塗層)的燃燒室內的應用中被定義為抗腐蝕性。用於這種應用的抗腐蝕材料的示例包括鎢鉻鈷合金(Stellite)6、哈式 (Haynes) 188、鎢鉻鈷合金4、英科耐而(Inconel) MA 758、哈式230、鎳可鐵(Nicofer) 6125GT、合金(Alloy) 6052、尼蒙克鎳鉻合金(Nimonic) 81、英科耐而671、哈式160。主體12具有在其底端封閉並包括圓柱形導向表面16的縱向孔14。該縱向孔設計用於接收具有與圓柱形導向表面16接觸的截止部分的軸向可滑動氣門元件(未示出)。多個噴孔18形成在主體的側壁中。噴孔18具有相應的面向到縱向孔14內的內開口以及在主體12的外表面上開放的出口開口。如在圖2中更詳細地所示，圓柱形導向表面16形成在耐磨層20上，耐磨層20形成在抗腐蝕材料的主體12的內表面22上。在該應用中，定義「耐磨」意味著層20具有大於40HRC，並且優選大於52HRC的硬度，以及大於0. OOlmm的厚度。耐磨層應在整個0. OOlmm的最小總厚度上具有52HRC的最
小硬度。耐磨層20可以以不同方式形成，包括
-碳化(例如奧氏體不鏽鋼低溫滲碳工藝(Kolsterising))， -壁孔的感應淬火，
-通過沉積塗覆(硬鉻處理、DLC、WC、雷射包覆等)， -等離子氮化，以及
-鹽氮化。在塗覆的情況下，特別有效的方法包括在塗覆步驟之前形成至少一個噴孔18，並使塗覆材料循環通過縱向孔14以及通過噴孔18。然後，孔18通過機械加工、ECM、EDM等擴到最終尺寸。循環允許塗覆材料能到達縱向孔的底部。圖3示出了根據本發明的第二實施例。與先前描述的那些元件對應的元件由相同的參考標記來表示。在圖3的實施例中，圓柱形導向表面16由耐磨材料的管式套筒M的內表面形成。 套筒M被插入抗腐蝕材料的主體12的縱向孔14內。套筒M可以被壓入到或冷縮配合到縱向孔14內。可選地，套筒可以相對於縱向孔14浮動。噴孔18延伸穿過套筒M的側壁。圖3還示出了可軸向移動的氣門元件沈，其可滑動地接合管式套筒M的導向表面 16。圖4示出了圖3的實施例的變型，其中，導熱材料的管式套筒28裝配在縱向孔14 的開口端和管式套筒M的上前表面之間。套筒觀由具有比耐磨材料的套筒M更好的導熱性係數的材料製成，因而對於將熱量從噴油嘴10的下部傳走是有效的。
權利要求
1.用於內燃機噴油器的噴油嘴(10)，包括抗腐蝕材料的主體(12)，主體(12)具有在其底端封閉並包括圓柱形導向表面(16)的縱向孔(14)，其中，多個噴孔(18)形成在主體(12) 的側壁中，噴孔(18)具有相應的面向到縱向孔(14)內的內開口以及在主體(12)的外表面上開放的出口開口 ；其特徵在於，所述圓柱形導向表面(16)形成在耐磨層(20)上或者耐磨材料的管式套筒(24)上，所述耐磨層(20)形成在抗腐蝕材料的主體(12)的內表面(22)上，所述管式套筒(24)被插入所述縱向孔(14)內。
2.根據權利要求1的噴油嘴，其特徵在於，所述抗腐蝕性材料具有大於20%質量百分比的鉻含量。
3.根據權利要求1的噴油嘴，其特徵在於，所述耐磨層(20)具有大於52HRC的硬度和大於0. OOlmm的厚度。
4.根據權利要求1的噴油嘴，其特徵在於，所述耐磨層(20)由選自以下方法中方法形成碳化，感應淬火，通過沉積塗覆，等離子氮化，以及鹽氮化。
5.根據權利要求1的噴油嘴，其特徵在於，耐磨材料的管式套筒(24)被壓入、冷縮配合到縱向孔(14 )或相對於縱向孔(14 )浮動。
6.根據權利要求1的噴油嘴，其特徵在於，導熱材料的第二套筒(28)被裝配到縱向孔 (14)的開口端和耐磨材料的管式套筒(24)的上前表面之間的所述縱向孔(14)內。
7.製造用於內燃機噴油器的噴油嘴(10)的方法，包括形成抗腐蝕材料的主體(12)， 所述主體(12)具有在其底端封閉並包括圓柱形導向表面(16)的縱向孔(14)；在主體的側壁中形成多個噴孔(18)，噴孔(18)具有相應的面向到縱向孔(14)內的內開口以及在主體 (12)的外表面上開放的出口開口 ；其特徵在於，所述圓柱形導向表面(16)形成在耐磨層(20 )上或者管式套筒(24 )上，所述耐磨層(20 )形成在抗腐蝕材料的主體(12 ) 的內表面(22)上，所述管式套筒(24)被插入所述縱向孔(14)內。
8.根據權利要求7的方法，其特徵在於，所述耐磨層(20)由選自以下方式的方法形成 碳化，感應淬火，通過沉積塗覆，等離子氮化，以及鹽氮化。
9.根據權利要求8的方法，其特徵在於，所述通過沉積塗覆是通過將塗覆材料循環通過所述縱向孔(14 )並通過所述噴孔(18 )來獲得。
10.根據權利要求7的方法，其特徵在於，耐磨材料的所述管式套筒(24)被壓入、冷縮配合到縱向孔(14 )或相對於縱向孔(14 )浮動。
全文摘要
本發明公開的是用於內燃機噴油器的噴油嘴以及製造噴油嘴的方法。用於內燃機的噴油器的噴油嘴(10)，包括抗腐蝕材料的主體(12)，主體(12)具有在其底端封閉並包括圓柱形導向表面(16)的縱向孔(14)，其中，多個噴孔(18)形成在主體(12)的側壁中，噴孔(18)具有相應的面向到縱向孔(14)內的內開口以及在主體(12)的外表面上開放的出口開口；其特徵在於，所述圓柱形導向表面(16)形成在耐磨層(20)上或者耐磨材料的管式套筒(24)上，所述耐磨層(20)形成在抗腐蝕材料的主體(12)的內表面(22)上，所述管式套筒(24)被插入所述縱向孔(14)內。
文檔編號F02M61/06GK102192063SQ201110052050
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月4日 優先權日2010年3月5日
發明者N·庫因, P·米奧蒂, T·伊爾迪裡姆 申請人:瓦特西拉瑞士有限公司