[发明专利]用于内燃机喷油器的喷油嘴以及制造喷油嘴的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃机的喷油器。本发明具体地涉及用于具有或不具有十字头的大型四冲程或二冲程内燃机，例如用于船用推进或固定发动机以提供动力的柴油机的喷油嘴。

更特别地，本发明涉及用于喷油器的喷油嘴和制造这种喷油嘴的方法。

背景技术

为了减少排气中的HC含量、减少烟尘、减少排气阀处和活塞处的未燃燃料积碳以及保持燃烧室清洁，减小喷油嘴前端内的压力室容积是至关重要的。一个方法是直接关闭喷油嘴前端内的喷孔。

可能的和有前景的设计之一是如例如在EP-A-052937和WO2008/071187中所公开的具有打开和关闭喷孔的滑阀的方案。这些文献公开了一种喷油器，其包括具有与相应的气门导管的轴针座协作的气门部分的挺杆，以及在气门挺杆的气门部分下面延伸到喷油嘴的中心孔内的截止元件。截止元件的外壁用于打开和关闭喷孔的开口。

在这种设计下，希望能在内部具有硬化滑动表面以及在外部具有抗热腐蚀部分的喷油嘴前端。

EP-A-1549449公开了一种制造喷油嘴前端的方法，其中在模具中，抗腐蚀的第一合金被设置在用于构成围绕喷孔的喷油嘴的外表面的外部区域内。第二合金用于喷油嘴的另一区域内。模具内的各材料通过等静压成型处理成固结的材料。两种合金之间的边界区域应没有裂纹。

在EP-A-1549449中公开的方案的问题是该方案是昂贵的。此外，内部或外部需要一毫米或几毫米的最小厚度，因此两种材料之间存在缺乏融合的风险。

发明内容

本发明的目的是提供能克服上述问题的改进的喷油嘴以及制造这种喷油嘴的的方法。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的喷油嘴和具有权利要求5的特征的制造喷油嘴的方法来实现。

附图说明

本发明的其它特征和优点在随后的仅以非限定性示例给出的参照附图的详细描述的过程中变得显而易见，其中：

图1是根据本发明的喷油嘴的轴向截面图；

图2是图1中由箭头Ⅱ所示的部分的放大视图；

图3是根据本发明的第三实施例的喷油嘴的轴向截面图；以及

图4是示出图3中实施例的变型的示意的轴向截面图。

具体实施方式

参见图1，用于内燃机的喷油器的喷油嘴表示为10。喷油嘴10具有抗腐蚀材料的主体12。主体12在其外表面没有涂层。

如果铬含量大于20%（质量百分比），那么材料就可以在大型柴油机特别是烧重质燃油的柴油机（在外表面没有涂层）的燃烧室内的应用中被定义为抗腐蚀性。

用于这种应用的抗腐蚀材料的示例包括：钨铬钴合金（Stellite）6、哈式（Haynes）188、钨铬钴合金4、英科耐而（Inconel） MA 758、哈式 230、镍可铁（Nicofer）6125GT、合金（Alloy）6052、尼蒙克镍铬合金（Nimonic）81、英科耐而 671、哈式160。

主体12具有在其底端封闭并包括圆柱形导向表面16的纵向孔14。该纵向孔设计用于接收具有与圆柱形导向表面16接触的截止部分的轴向可滑动气门元件（未示出）。

多个喷孔18形成在主体的侧壁中。喷孔18具有相应的面向到纵向孔14内的内开口以及在主体12的外表面上开放的出口开口。

如在图2中更详细地所示，圆柱形导向表面16形成在耐磨层20上，耐磨层20形成在抗腐蚀材料的主体12的内表面22上。

在该应用中，定义“耐磨”意味着层20具有大于40HRC，并且优选大于52HRC的硬度，以及大于0.001mm的厚度。耐磨层应在整个0.001mm的最小总厚度上具有52HRC的最小硬度。

耐磨层20可以以不同方式形成，包括：

－ 碳化（例如奥氏体不锈钢低温渗碳工艺（Kolsterising））,

－ 壁孔的感应淬火，

－ 通过沉积涂覆（硬铬处理、DLC、WC、激光包覆等），

－ 等离子氮化，以及

－ 盐氮化。

在涂覆的情况下，特别有效的方法包括在涂覆步骤之前形成至少一个喷孔18，并使涂覆材料循环通过纵向孔14以及通过喷孔18。然后，孔18通过机械加工、ECM、EDM等扩到最终尺寸。循环允许涂覆材料能到达纵向孔的底部。

图3示出了根据本发明的第二实施例。与先前描述的那些元件对应的元件由相同的参考标记来表示。

在图3的实施例中，圆柱形导向表面16由耐磨材料的管式套筒24的内表面形成。套筒24被插入抗腐蚀材料的主体12的纵向孔14内。