JP2006029339A - Pre-processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料噴射装置のノズルボディに形成されたノズルニードル座を前処理する方法であって、ノズルニードル座がノズルニードル先端と協働し、これにより、内燃機関の燃焼室内への燃料の噴射が制御される方法に関する。 The present invention is a method for pretreating a nozzle needle seat formed in a nozzle body of a fuel injection device, wherein the nozzle needle seat cooperates with the tip of the nozzle needle, thereby allowing fuel to flow into a combustion chamber of an internal combustion engine. It relates to the way in which the injection is controlled.
従来のノズルボディは、材料硬さを向上させるために熱処理を被らせることができる。燃料噴射装置の噴射量は一定不変の枠組条件にもかかわらず、特に最初の運転時間では一定不変ではないことが本発明の枠内で確認された。この変動は量ドリフトとも呼ばれる。 Conventional nozzle bodies can be heat treated to improve material hardness. It has been confirmed within the framework of the present invention that the injection quantity of the fuel injection device is not constant, especially in the first operating time, despite the constant framework conditions. This variation is also called quantity drift.
本発明の課題は、燃料噴射装置のノズルボディに形成されたノズルニードル座を前処理する方法であって、ノズルニードル座がノズルニードル先端と協働し、これにより、内燃機関の燃焼室内への燃料の噴射が制御される方法において、特に最初の運転時間において燃料噴射量ドリフトを減じることのできる方法を提供することである。 An object of the present invention is a method of pretreating a nozzle needle seat formed in a nozzle body of a fuel injection device, wherein the nozzle needle seat cooperates with the tip of the nozzle needle, and thereby, into the combustion chamber of an internal combustion engine. In a method in which the injection of fuel is controlled, it is to provide a method which can reduce the fuel injection amount drift, especially in the first operating time.
この課題は、燃料噴射装置のノズルボディに形成されたノズルニードル座を前処理する方法であって、ノズルニードル座がノズルニードル先端と協働し、これにより、内燃機関の燃焼室内への燃料の噴射が制御される方法において、ノズルニードル座が、ほぼノズルニードル先端の形状を有する工具により負荷されることにより解決される。 This problem is a method of pre-processing a nozzle needle seat formed in a nozzle body of a fuel injection device, and the nozzle needle seat cooperates with the tip of the nozzle needle, so that the fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine can be obtained. In the manner in which the injection is controlled, the nozzle needle seat is solved by being loaded with a tool having a shape that is approximately the tip of the nozzle needle.
本発明の枠内では、不都合な量ドリフトのための原因は、特に剥離による摩耗により引き起こされ、この摩耗は、エンジン内で走行時間の間にノズルニードル先端がノズルボディ内に進入することにより引き起こされることが明らかとなった。さらに数運転時間の短い走行時間の後には塑性変形が生じる。この塑性変形は、エンジン温度が約300℃の場合の材料の塑性流動に起因する。この非可逆性の現象はエンジン運転の最初の10時間の間に生じ、やがて静まる。本発明による前処理により、ノズル座における塑性変形部分があらかじめ処理される。これにより、最初の運転時間内の燃料噴射装置の量ドリフトが著しく減じられる。塑性変形をあらかじめ行うことにより、エンジンの運転中の材料の塑性流動があらかじめ行われるか、若しくは阻止される。 Within the framework of the present invention, the cause for the undesired amount of drift is caused in particular by wear due to delamination, which is caused by the nozzle needle tip entering the nozzle body during the running time in the engine. It became clear that Furthermore, plastic deformation occurs after a short running time of several operating hours. This plastic deformation is caused by the plastic flow of the material when the engine temperature is about 300 ° C. This irreversible phenomenon occurs during the first 10 hours of engine operation and eventually subsides. By the pretreatment according to the present invention, the plastic deformation portion in the nozzle seat is pretreated. This significantly reduces the quantity drift of the fuel injection device within the initial operating time. By performing the plastic deformation in advance, the plastic flow of the material during the operation of the engine is performed in advance or prevented.
本方法の有利な実施例が、ノズルニードル座を負荷する力が約100〜1000ニュートンまでであることを特徴とする。この力は、例えば液圧式又は機械式に駆動される、ノズルニードル先端の形状を有するプランジャにより負荷することができる。 An advantageous embodiment of the method is characterized in that the force loading the nozzle needle seat is up to about 100 to 1000 Newtons. This force can be applied by a plunger having the shape of a nozzle needle tip, for example driven hydraulically or mechanically.
本方法の別の有利な実施例が、ノズルニードル座を負荷する力が約1000ニュートンであることを特徴とする、これにより、本発明の枠内では最良の結果が得られた。もちろんより一層大きい力が類似した良好な結果をもたらすことは排除できない。 Another advantageous embodiment of the method is characterized in that the force loading the nozzle needle seat is about 1000 Newtons, which gave the best results within the framework of the invention. Of course, it cannot be ruled out that a greater force produces similar good results.
本方法の別の有利な実施例が、同時にノズルニードル座が高められた温度にさらされることを特徴とする。ノズルニードル座を規定された温度及び規定された荷重により同時に負荷することにより、塑性変形のほぼ完全にあらかじめ行うことを達成することができた。対応して処理されたノズルボディは、エンジン連続走行後に先端プロフィールにもはやさらなる塑性変形を示さなかった。 Another advantageous embodiment of the method is characterized in that the nozzle needle seat is simultaneously exposed to an elevated temperature. By simultaneously loading the nozzle needle seat with a defined temperature and a defined load, it was possible to achieve an almost complete pre-deformation of plastic deformation. The correspondingly treated nozzle body no longer showed any further plastic deformation in the tip profile after continuous running of the engine.
本方法の別の有利な実施例が、温度が約200℃〜500℃まで、特に約300℃であることを特徴とする。この温度により、本発明の枠内では最良の結果が得られた。 Another advantageous embodiment of the process is characterized in that the temperature is from about 200 ° C. to 500 ° C., in particular about 300 ° C. This temperature gave the best results within the framework of the present invention.
本方法の別の有利な実施例が、前処理が3時間よりわずかに、特に60分よりもわずかにしかかからないことを特徴とする。一般により温度が高い場合には前処理の継続時間を減じることができることが確認できる。 Another advantageous embodiment of the method is characterized in that the pretreatment takes less than 3 hours, in particular less than 60 minutes. In general, it can be confirmed that the duration of the pretreatment can be reduced when the temperature is high.
燃料噴射装置、特に燃料噴射弁又はインジェクタであって、ノズルボディが設けられており、このノズルボディがノズルニードル座を有しており、このノズルニードル座がノズルニードル先端と協働し、これにより、内燃機関の燃焼室内への燃料の噴射が制御されるようになっている燃料噴射装置において、上に述べた課題が、ノズルニードル座が上に述べた方法により前処理されていることにより解決される。 A fuel injection device, in particular a fuel injection valve or an injector, provided with a nozzle body, the nozzle body having a nozzle needle seat, which cooperates with the tip of the nozzle needle, thereby In the fuel injection device in which the fuel injection into the combustion chamber of the internal combustion engine is controlled, the above-mentioned problem is solved by the pretreatment of the nozzle needle seat by the above-described method. Is done.
本発明の別の利点、特徴及び詳細が以下の説明に明らかである。この説明には図面に関して様々な実施例の詳細が示されている。この場合に請求項及び詳細な説明に記載の特徴は、それぞれ個々に、又は任意の組合わせで本発明の本質をなし得る。 Other advantages, features and details of the present invention are apparent in the following description. This description provides details of various embodiments with reference to the drawings. In this case, the features described in the claims and in the detailed description may form the essence of the invention either individually or in any combination.
図面に本発明に本質的な構成部材によってのみ示した、噴射ノズルとも呼ばれる、内燃機関のための燃料噴射弁において、端部2により内燃機関の燃焼室内に突入する、ノズルボディとも呼ばれる弁ボディ1が、燃焼室側で閉じられたとまり孔の形で形成された孔3を有しており、この孔3内にはピストン状の弁部材5が軸線方向に摺動可能に案内されている。
In a fuel injection valve for an internal combustion engine, also referred to as an injection nozzle, only shown by the components essential to the invention in the drawing, a
ノズルニードルとも呼ばれるこの弁部材5は燃焼室側の端部に円錐形の弁シール面7を有しており、この弁シール面7により弁部材5は、孔3の閉鎖された端部に形成された円錐形の弁座面9とシールするように協働する。この場合に弁座面9からは噴射開口11が導出されており、この噴射開口11は、有利には直接に噴射するディーゼルエンジンの、供給しようとする内燃機関の燃焼室(図示していない)内に開口している。
The
さらに弁部材は、弁シール面7の方向に横断面を減じることより形成された加圧ショルダ13を有している。この加圧ショルダ13により、弁部材5は、孔3内を滑るように案内される直径がより大きい方の上側の案内部分15と、直径がより小さい方の自由なシャフト部分17とに区分されており、この場合にシャフト部分17は、弁シール面7までは一定不変の円筒状の横断面をもって延びている。
Furthermore, the valve member has a
さらに圧力室19が弁ボディ1内に設けられており、この圧力室19は、孔3の横断面拡大により形成されており、圧力室19の弁座に向いている下端は、自由な弁部材シャフト17と孔3の壁との間に形成された環状ギャップ21を介して弁座9に接続されている。弁座9に向いていない方の上端では、圧力室19は弁部材5の案内部分15を滑るように収容している、孔3の案内区分23に隣接している。
Further, a
この場合に外部の高圧源、有利には噴射ポンプから圧力室19内への燃料高圧供給が、弁ボディ1を軸線方向に貫通する圧力通路25を介して行われる。この圧力通路25は孔3の軸線に対して傾斜して延びており、孔3の半径方向外側で、圧力室10の、弁座に向いていない方の端部に開口している。この場合に孔3と圧力通路25との間には、弁ボディ1内に壁ウェブ27が形成されており、この壁ウェブ27は孔3と、圧力通路25の、圧力室19に通じる開口との間の交差領域に三角隅壁29を形成しており、この三角隅壁29はウェブ27の最小壁厚さを有している。
In this case, high-pressure fuel supply from an external high-pressure source, preferably an injection pump, into the
内燃機関のための本発明による燃料噴射弁は次の形式で働く。停止位置では、弁部材5は閉鎖ばね(図示していない)により、弁シール面7により弁座面9に接触した形に保持されるようになっており、これにより、燃焼室内に開口する噴射開口11が閉じられている。高圧噴射の開始時には、高圧下にある燃料が圧力通路25を介して圧力室19内へ、さらに環状ギャップ21を介して弁座9にまで到達する。この場合に、弁部材5の加圧ショルダ13に開口方向に作用する液圧力がまもなくばねの閉鎖力を上回り、これにより、弁部材5が弁座9から持ち上がり、燃料が弁シール面7と弁座9との間で開放制御された開口横断面を介して、噴射開口11を介して内燃機関の燃焼室内への噴射に至る。この噴射は、燃料高圧供給の終了により終了され、これにより、開口方向に弁部材5に作用する圧力は再び閉鎖ばねの戻し力下に沈降し、次いでこの閉鎖ばねは弁部材5を再び弁座9に接触するように摺動する。
The fuel injection valve according to the invention for an internal combustion engine works in the following manner. In the stop position, the
本発明の実施例によれば、ノズルニードル座9は同時に規定された温度及び規定された荷重により負荷される。ノズルニードル座9を有するノズルボディ1は試験では3時間の間1000ニュートンの力で、300℃の温度で硬化された。この後には2.5〜3μmまでのノズルニードル座9の変形が測定された。これに引き続くエンジンにおけるノズルボディ1の連続運転時にはノズルニードル座9のさらなる塑性変形はもはや生じなかった。
According to an embodiment of the invention, the
1 弁ボディ、 2 端部、 3 孔、 5 弁部材、 7 弁シール面、 9弁座面、 11 噴射開口、 13 加圧ショルダ、 15 案内部分、 17 シャフト部分、 19 圧力室、 21 環状ギャップ、 23 案内区分、 25 圧力通路、 27 壁ウェブ、 29三角隅壁
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