[发明专利]用于内燃发动机的喷射阀及制造喷射阀的方法

说明书

本发明涉及一种用于内燃发动机的喷射阀(1)。该喷射阀(1)包含具有阀头(6)的阀体(5)，其中阀头(6)设计为便于至少部分设置在内燃发动机的燃烧室(4)中，或者至少便于直接面向燃烧室(4)。另外，阀头(6)至少部分涂覆有第一氧化涂层(9)。根据本发明，在第一涂层(9)上设置由二氧化铈(CeO₂)和/或氧化镨(PrO₂)和/或氧化锆(ZrO₂)组成的第二氧化涂层(10)。还提出了一种用于制造所述类型的喷射阀(1)的方法。根据本发明，为了该目的，施加设置在第一氧化涂层(9)上的由二氧化铈(CeO₂)和/或氧化镨(PrO₂)和/或氧化锆(ZrO₂)组成的第二氧化涂层(10)作为载体涂料。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃发动机，尤其用于机动车辆的内燃发动机的喷射阀，并且涉及一种用于制造喷射阀的方法。

背景技术

内燃发动机用于将包含在燃料中的能量转化成动能。为了该目的，内燃发动机具有至少一个燃烧室，燃料在燃烧室中燃烧。在燃烧过程中产生的体积膨胀随后转化成旋转运动。为了获得用于燃烧过程的可燃且有效的混合物，事先将燃料与环境空气——具体地，与其中包含的氧气(O₂)——混合。

尤其在机动车辆中，尽管直到不久前，一直常见的是借助燃烧室外部的汽化器提供期望的混合物，但如今现代喷射系统普遍存在。通过这种方式，现在混合物形成几乎专门在燃烧室内发生。对于为了该目实施的直接喷射，使用喷射阀，通过该喷射阀将燃料以精确剂量的数量直接喷射到充满空气的燃烧室内。喷射过程中，为了获得尤其具有低排放的可靠燃烧，燃料在空气中的雾化在燃烧室内发生。

根据使用的燃料，内燃发动机实质上可以分为施加点火发动机和自动点火发动机。这里，奥托循环发动机是施加点火发动机，而柴油发动机可以认为是自动点火发动机。在奥托循环发动机中，位于燃烧室内的混合物首先被压缩，随后，例如借助火花塞被点火。相反，在柴油发动机的情况下，压缩集中在供应给燃烧室的空气上，空气由此经历温度的快速升高。在该过程中产生的温度足够发起柴油燃料的自动点火，该柴油燃料随后必须喷射到因此被压缩的空气中。

除了机动车辆上运载的液体形式的燃料——例如汽油、柴油、液化气(奥托公司(Autogas)，液化石油气(LPG))或液化天然气(LNG)——以外，也可以使用以气体形式存在的燃料，例如压缩天然气(CNG)或氢气(H₂)的形式。其它可替换的燃料包括，例如乙醇(C₂H₆O)或甲醇(CH₄O)。

由于喷射阀必须将燃料直接引导到内燃发动机的燃烧室中，其阀头直接暴露于在燃烧过程中产生的热量中。这里阀头部分设置在燃烧室中或者至少便于直接面向所述燃烧室。在任何情况下，阀头都要直接经受燃烧的热量。相应的情况是，阀头在该安装位置尤其要承受特别高的要求。其不仅必须经得起高温并且有时还要经得起高的喷射压力和温度冲击。也必须考虑由于燃烧过程中产生的燃烧产物的腐蚀影响，其尤其在使用可替换燃料的情况下起重要作用。

尽管要承受高负载，但所述类型的喷射阀必须允许可靠的操作，尤其在机动车辆中。这必须是与车辆的驾驶循环和驾驶性能以及各自的气候条件和使用的燃料无关的情况。当为这些喷射阀选择适合的材料时，因此通常情况是抗锈的奥氏体钢至少用于高负载的阀头。

在所述喷射阀的使用中，已经发现在一段时间的运行之后，一些燃烧产物沉积在阀头上。在这一点上，公知的是，例如，相比于在由铜(Cu)或黄铜(CuZn)组成的表面上，在由保护奥氏体钢表面的氧化铬(Cr₂O₃)组成的钝化层上的这样的沉积物更早并且更快地形成。沉积物通常是烟灰，尤其是油碳。

为了最小化甚至阻止所述沉积物在喷射阀的阀头上形成，在现有技术中公知的是将阀头涂覆适合的材料。