專利名稱：用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)中的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)中的方法及根據(jù)權(quán)利要求8的前序部分的用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)中的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于生物燃料的使用該燃料中的脂肪酸或脂肪酸酯的成分與礦物燃料相比有所增高。生物燃料的這些組分與噴射系統(tǒng)的金屬表面形成接觸，構(gòu)成沉積，該沉積持續(xù)地增長(zhǎng)。隨著燃料中生物燃料成分的增高噴射系統(tǒng)的功能上重要的構(gòu)件的故障危險(xiǎn)也增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種方法及噴射系統(tǒng)，在使用生物燃料時(shí)該方法及噴射系統(tǒng)可避免或減小在功能重要的構(gòu)件上有妨礙的沉積。本發(fā)明的任務(wù)將通過權(quán)利要求1與權(quán)利要求8的特征部分的特征來(lái)解決。 實(shí)施例在以下的說明中將詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明描述當(dāng)使用生物燃料、尤其生物柴油或含生物柴油的燃料時(shí)用于改善現(xiàn)有的及將來(lái)的噴射系統(tǒng)的可靠性的方法及裝置。在現(xiàn)有的噴射系統(tǒng)、尤其柴油機(jī)共軌系統(tǒng)上，尤其是陳化的或含水強(qiáng)的生物柴油將導(dǎo)致對(duì)于功能重要的部件上的沉積，這些部件例如為閥、閥件、閥座、閥推桿、噴嘴、噴嘴針、多角形環(huán)圈、偏心環(huán)圈、活塞、杯形推桿、滾子靴、 滾子等。沉積主要通過在生物柴油中存在的脂肪酸或脂肪酸酯的吸附(物理吸附和/或化學(xué)吸附)及接著的脂肪酸或脂肪酸酯與生物柴油中的組分的聚合反應(yīng)，該反應(yīng)將導(dǎo)致沉積的持續(xù)增長(zhǎng)。脂肪酸或脂肪酸酯的吸附的前提是表面上的金屬的或離子的鍵，通過該鍵將構(gòu)成所謂的螯復(fù)合物。本發(fā)明的核心是噴射系統(tǒng)部件的關(guān)鍵組成部分的一個(gè)涂層，例如設(shè)有一個(gè)薄層的泵或噴射器，在該薄層上脂肪酸或脂肪酸酯不可再被吸附。此外合適的薄層必需具有對(duì)生物柴油及礦物柴油很高的化學(xué)穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明將通過表面修改來(lái)避免脂肪酸或脂肪酸酯的吸附。在理想情況下由具有共價(jià)鍵的一種材料組成的少量原子層厚度的薄層就足以了。在共價(jià)的表面上脂肪酸或脂肪酸酯不會(huì)構(gòu)成螯復(fù)合物，接著在該表面上也不再會(huì)形成這些化合物的持續(xù)吸附。此外一個(gè)適合的薄層必需具有對(duì)生物柴油或礦物柴油很高的穩(wěn)定性。屬于適合作這種薄層的材料主要有氮化物，碳化物(包括非化學(xué)計(jì)量的復(fù)合物在內(nèi))及這兩者的混合形式例如氮化硅、 氮化鈦，碳化鈦等。由碳構(gòu)成的層也是適合的，尤其是DLC層(似金剛石的碳)及金剛石層。 原則上氧化體系如SiOx，有機(jī)薄層或有機(jī)單層(SAM，即自組合單層)也適合作為抗脂肪酸或脂肪酸酯吸附的防護(hù)層。許多薄層類型可用簡(jiǎn)單的方式通過PECVD (等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)，PVD (物理氣相沉積)，CVD (化學(xué)氣相沉積)，噴鍍等來(lái)施加。
構(gòu)成合適的涂層的另一可能性在于由碳制造C層。由于C層則可防止燃料直接地與金屬表面形成接觸。與所公知的C涂層的施加-其中僅在配對(duì)構(gòu)件中一個(gè)構(gòu)件的易于磨損的部分上施加-不同地，根據(jù)本發(fā)明的C涂層被施加在兩個(gè)相互運(yùn)動(dòng)的、彼此配合的構(gòu)件對(duì)的兩者上，例如滾子靴與滾子、多角形環(huán)圈與杯件、偏心環(huán)圈與活塞、噴嘴針與噴嘴、閥件與閥座。此外存在利用對(duì)施加持久防護(hù)層有效的螯合過程的可能性，其方式是噴射系統(tǒng)的受威脅的部件在其與含脂肪酸或脂肪酸酯的生物燃料形成接觸前用一種燃料工作，該燃料雖然通過螯合過程附著在部件的金屬表面上，但其本身不具有C-C雙鍵及由此可阻止通過生物燃料形成沉積。該防護(hù)層必需足以抵抗通過后來(lái)使用的生物燃料或礦物燃料形成磨損。因此構(gòu)成防護(hù)層的沖刷燃料最好涉及一種人工合成的燃料，尤其涉及具有相應(yīng)純度的單組分燃料，它在防護(hù)層的自由表面上不具有C-C雙鍵及不具有共價(jià)鍵。
權(quán)利要求
1.用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)中的方法，其中，通過噴射系統(tǒng)進(jìn)行該噴射及待噴射的燃料包含增高的脂肪酸或脂肪酸酯、尤其是生物柴油，其特征在于該噴射系統(tǒng)的與該燃料相接觸的部件至少部分地設(shè)有涂層，該涂層對(duì)于燃料組分、尤其脂肪酸或脂肪酸酯的沉積具有很小的傾向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于在所述部件的表面上的所述涂層由具有共價(jià)鍵的材料組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于該材料包含氮化物，碳化物或混合形式例如氮化硅、氮化鈦或碳化鈦。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于該涂層由碳、DLC(似金剛石的碳)、金剛石或由氧化物例如SiOx組成。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于該涂層通過PECVD、PVD、CVD或噴鍍來(lái)施加。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于所述噴射系統(tǒng)的部件在投入常規(guī)工作前用一種燃料工作，該燃料一方面附著在金屬構(gòu)件上，但不具有C-C雙鍵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于該燃料人工合成地制造并優(yōu)選為具有相應(yīng)純度的單組分燃料。
8.用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)中的系統(tǒng)，其中，待噴射的燃料包含增高的脂肪酸或脂肪酸酯、尤其是生物柴油，其特征在于該噴射系統(tǒng)的與該燃料相接觸的部件至少部分地設(shè)有涂層，該涂層對(duì)于燃料組分、尤其脂肪酸或脂肪酸酯的沉積具有很小的傾向。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其特征在于所述被涂層的部件分別涉及相互運(yùn)動(dòng)的、彼此配合的部件，例如滾子靴與滾子、多角形環(huán)圈與杯件、偏心環(huán)圈與活塞、噴嘴針與噴嘴、閥件與閥座，兩個(gè)配對(duì)部件分別設(shè)有所述涂層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的系統(tǒng)，其特征在于在所述部件的表面上的所述涂層由具有共價(jià)鍵的材料組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其特征在于該材料包含氮化物、碳化物或混合形式例如氮化硅、氮化鈦或碳化鈦。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或9的系統(tǒng)，其特征在于該涂層由碳、DLC(似金剛石的碳)、金剛石或由氧化物例如SiOx組成。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)的方法，其特征在于該涂層通過PECVD、PVD、CVD 或噴鍍來(lái)施加。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)中的方法和系統(tǒng)，其中，通過噴射系統(tǒng)進(jìn)行該噴射及待噴射的燃料包含增高的脂肪酸或脂肪酸酯、尤其是生物柴油，其特征在于該噴射系統(tǒng)的與該燃料相接觸的部件至少部分地設(shè)有涂層，該涂層對(duì)于燃料組分、尤其脂肪酸或脂肪酸酯的沉積具有很小的傾向。
文檔編號(hào)F02M61/16GK102265023SQ200980152404
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者C·克羅茨, F·伯金, H·索馬里瓦, M·格布哈特, P·克羅默, T·保爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司