(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射系部品の内周面を洗浄して得た測定液をフィルターで濾過し、該フィルターで捕集された微少異物に基づき、燃料噴射系部品の内面の清浄度を試験するに際して、燃料噴射系部品の内面の清浄度を試験するために用いる一連の測定装置のうち少なくとも前記測定液と接触する部分を予め清浄度の試験に先だって、微小異物溶解液からなる洗浄溶液を用いて洗浄することを特徴とする燃料噴射系部品の内面の清浄度試験方法。
【請求項２】
燃料噴射系部品内面の清浄度試験に供する測定液を調製する際に使用する器具のうち少なくとも前記測定液と接触する部分を予め微小異物溶解液からなる洗浄溶液を用いて洗浄することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射系部品の内面の清浄度試験方法。
【請求項３】
前記微小異物溶解液は、酸、アルカリ或いは有機溶剤であることを特徴とする請求項１または２項記載の燃料噴射系部品の内面の清浄度試験方法。
【請求項４】
前記微小異物溶解液による清浄を、異なる種類の前記液或いは同種の液にて複数回繰り返すことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の燃料噴射系部品の内面の清浄度試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジン用燃料噴射システムを構成し、かつ燃料との接触部を有する燃料噴射系部品、例えば燃料噴射ポンプ、燃料噴射ノズル、燃料噴射管、および燃料蓄圧システム用のコモンレール、噴射ポンプ、噴射ノズル、噴射管、フィードパイプ、フローリミッターやプレッシャーレギュレーターなどの内面の清浄度試験方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン用燃料噴射系部品として代表的に利用される高圧燃料噴射管では、近年ＮＯｘの低減や黒煙軽減対策のために、燃料の高圧化の傾向が大きくなり、噴射時間１〜２ｍｓｅｃ、最大流速５０ｍ／ｓｅｃ、内圧６０〜１５００バール（ピーク値）の高圧で燃料を噴射することが要求され始めている。
このような市場要求の変化に伴って、空中を浮遊したり、外部より侵入したりする金属粉、有機物或いは油脂などの微小異物が高圧燃料噴射管の内面に付着すると、噴射ノズルの詰まりが発生し、これによってディーゼルエンジンの不調や燃料ポンプの破損などの可能性が生ずるため、これを防止することを目的として高圧燃料噴射管の内面清浄度をいかにして高めるかが大きな課題とされている。
【０００３】
しかし、このような高圧燃料噴射管などの燃料噴射系部品の内面清浄度を高めるとしても、製品の清浄度がどの程度にあるかを適格に判断できる測定方法をまず確立する必要があり、そのために、日本自動車技術会はじめ外国のメーカー、さらにはＩＳＯの委員会などより高圧燃料噴射管内面の清浄度試験方法に関して、インジェクション・ポンプ法、ハンド・テスター法、シリンジ法、改良シリンジ法などの各種の試験方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまでに提案された試験方法のうち、インジェクション・ポンプ法およびハンド・テスター法は、いずれもポンプ、ノズルからのノイズが入る恐れがあるため、本来、微小異物の少ないＰ級以上の高品質な高圧燃料噴射管の評価には不向きであり、またシリンジ法および改良シリンジ法はいずれも測定装置系統からのノイズは少ないが、高圧燃料噴射管内部に存在する微小異物の取り出しが不完全に終り易い難点があった。
【０００５】
このように、これまでに提案されている試験方法では、試験結果として反復再現性が少なく、かつ試験結果にもバラツキが認められるために、特定の試験方法として確立され施行されるに至っていない現状であった。
本発明者は、上記各種の燃料噴射系部品の内面の清浄度試験による清浄度測定結果のバラツキなどが、試験に使用する器具や測定液の微小異物による汚染に密接に関係することに着目し、この点を改善することによって規格化された燃料噴射系部品の内面の清浄度試験方法を提供できると考えた。
【０００６】
したがって本発明は、燃料噴射系部品の内面の清浄度を試験する場合に、その試験結果がバラツキ少なく、再現性高く、正確に測定できる燃料噴射系部品の内面の清浄度試験方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、燃料噴射系部品の内周面を洗浄して得た測定液をフィルターで濾過し、該フィルターで捕集された微少異物に基づき、燃料噴射系部品の内面の清浄度を試験するに際して、燃料噴射系部品の内面の清浄度を試験するために用いる一連の測定装置のうち少なくとも前記測定液と接触する部分を予め清浄度の試験に先だって、微小異物溶解液からなる洗浄溶液を用いて洗浄する燃料噴射系部品の内面の清浄度試験方法を特徴とするものである。
【０００８】
また、燃料噴射系部品の内面の清浄度を試験するに際し、燃料噴射系部品の内面の清浄度試験に供する測定液を調製する際に使用する器具のうち少なくとも前記測定液と接触する部分を予め微小異物溶解液からなる洗浄溶液を用いて洗浄することが好ましい。
さらに前記微小異物溶解液は、酸、アルカリ或いは有機溶剤であることが好ましく、さらにまた前記微小異物溶解液による清浄を、異なる種類の前記液或いは同種の液にて複数回繰り返すことがこのましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明を添付図面に基づいて以下に詳述する。
図１は測定液を濾過する濾過装置の正面図、図２はディーゼルエンジン用高圧燃料噴射管の内面清浄度を測定する測定装置の各部配置図であり、１は前記した各種の燃料噴射系部品のうちの１例として、高圧燃料噴射管として使用される厚肉細径の金属試験試料、２は該試料の内周面を流れる測定液、３は測定液２を収容する漏斗、４は該漏斗の下部開放部に取付けられたフィルター、５は濾過された測定液を収容するガラス容器、６は漏斗３、メンブランフィルター４、ガラス容器５とからなる濾過装置、７は濾過された測定液を試験に供するために収容する洗浄瓶、８、９は試験試料としての高圧燃料噴射管の両端部に開口する排出口、注入口、１０は試験試料を把持、固定する把持具、１１は試験試料の外周面である。
なお漏斗３、メンブランフィルター４、ガラス容器５、洗浄瓶７は測定液２に使用するのみならず、清浄度試験の前に実施される微小異物溶解液による洗浄や測定液自体の調製にも用いるものである。なお、前記した洗浄、液の調製、測定などはクリーンルーム内で実施することが好ましい。
【００１０】
本発明では燃料噴射系部品の内面の清浄度を試験するために用いる前記した一連の測定装置のうち前記測定液２と接触する部分或いは測定装置全体を予め清浄度の試験に先だって、微小異物溶解液からなる洗浄溶液を用いて洗浄することを特徴とする。そして、この際に使用される微小異物溶解液としては、鉄系の金属粉からなる微小異物に対しては酸の系統のリン酸系、シュウ酸−過酸化水素系などのものが用いられるが、具体的には三菱ガス化学（株）製の「ＣＰＬ−２００」などが挙げられ、液温１０〜４０℃で使用される。
またアルミニウム系の金属粉からなる微小異物に対してはＮａＯＨのようなアルカリ系の溶解液も用いることができ、液温１０〜８０℃で使用され、さらに有機系の微小異物に対しては前記酸系の他、硝酸などの酸系の溶解液が有効で、かつ油脂に対してはメタノール、ブタノールなどのアルコール類、塩化メチレン、ノルマルヘキサンなどの有機溶剤も使用することができ、それぞれ液温１０〜４０℃で使用される。
【００１１】
なお必要に応じ、前記酸、アルカリ或いは有機溶剤を同種のものであれば適宜混合して使用することもでき、また微小異物溶解液のうち異なる種類の液を複数回繰り返して使用することもできる。例えば、対象となる微小異物によって、初めに酸の系統の溶解液を用いて清浄し、次ぎにアルカリ系の溶解液を用いて清浄することもできる。或いは同種の液、例えば初めにリン酸系の溶解液で清浄し、後にシュウ酸−過酸化水素系の溶解液で清浄することもできる。
さらに洗浄方法は、必要に応じ洗浄溶液を高圧噴射したり、洗浄溶液内に浸漬したりするなど、従来知られている各種の方法をとることができる。
【００１２】
このように一連の測定装置を微小異物溶解液で洗浄するため、測定装置に付着している２００〜３００μｍ程度以下の大きさの金属粉、有機物或いは油脂などの微小異物は溶解してしまい、その後に実施される清浄度試験においては微小異物の付着による測定値の誤差の発生が防止できる。
【００１３】
【実施例】
［実施例１］
外径６．４ｍｍ、内径１．８ｍｍ、長さ７００ｍｍのＪＩＳ  Ｇ３４５５  ＳＴＳ  ３７０製の金属管の所望位置に曲げ加工を施したディーゼルエンジン用高圧燃料噴射管を試験試料１として準備した。
また、４００容量％のリン酸に、１５０容量％の硝酸と、４００容量％の硫酸と、溶液１リットル当たり５０ｇの塩化鉄とを加えて得た微小異物溶解液を洗浄溶液として準備した。
【００１４】
さらに、試験試料１の内面清浄度を試験するための測定液を調製するため、軽油を、予め図１に示すような漏斗３と、透過孔０．６５μｍのセルロース混合エステル製メンブランフィルター４と、該フィルターにより濾過された軽油を収容するガラス容器５との各部で構成する濾過装置６により軽油中の不純物を除去して測定液２としたが、この場合、上記の濾過装置６を構成する各部を軽油の濾過処理に先だって、個別にアセトンで洗浄し、乾燥後、上記組成の微小異物溶解液からなる洗浄溶液を用いて２３℃にて１０分間の洗浄処理を施し、さらに超純水で洗浄してクリーンオーブンで乾燥してから、濾過装置６として組み立てた。
【００１５】
次に、図２に示すように、漏斗３と、直径４７ｍｍ、透過孔３μｍのセルロース混合エステル製メンブランフィルター４と、ガラス容器５との各部で構成する濾過装置６を別途に準備した。
上記した別途準備した濾過装置の場合も、この濾過装置６を構成する各部を試験試料１の内面の洗浄度の測定に先だって、個別にアセトンで洗浄して乾燥後、上記組成の微小異物溶解液からなる洗浄溶液を用いて２３℃にて１０分間の洗浄処理を施し、さらに超純水で洗浄してクリーンオーブンで乾燥してから、濾過装置として組み立てた。
【００１６】
上記のようにして洗浄した後組み立てた濾過装置６の漏斗３内に試験試料１であるディーゼルエンジン用高圧燃料噴射管の測定液排出口８を挿入した状態で、かつ前記測定液排出口８の挿入位置より上方に試験試料１の測定液注入口９を位置せしめた状態で試験試料１を把持具１０にて固定した。
【００１７】
上記のようにして準備され、洗浄瓶７に収容された試験試料１の内部容量の１０倍に当たる測定液２を試験試料１の内部に全量注入し、測定液排出口８より測定液２に混在して排出されてきた鉄製からなる微小異物をメンブランフィルター４にて捕集した。
次いで、試験試料１の内面洗浄により抽出されメンブランフィルター４にて捕集された鉄製からなる微小異物を回収し、この微小異物について、その形状、寸法、個数を測定した。なお、上記した各工程は全てクリーンルーム内で実施した。
このようにして試験試料１の内面の清浄度を試験した結果は、同一ロットの製品に付いて行った２０回の結果のバラツキが、工程中に微小異物溶解液からなる洗浄溶液による洗浄処理を導入しなかった旧来の試験方法による場合に比して１／３と格段に少なくなり、良好な結果が得られたことが分かった。
なお、この場合の清浄度判定基準は、ＩＳＯ  ４４０６およびＩＳＯ  ＷＤ  １２３４５．１９９４により定められた清浄度判定基準により判定した。
【００１８】
［実施例２］
シュウ酸ー過酸化水素系の溶液を主体とする三菱ガス化学（株）製の「ＣＰＬ−２００」を用いた微小異物溶解液からなる洗浄溶液を使用した以外、実施例１と同様に処理したが、実施例１と同様に正確な結果が得られた。
【００１９】
［実施例３］
微小異物溶解液として、２５ｇのシュウ酸と、１３ｇの過酸化水素と、０．１ｇの硫酸と、１０００ミリリットルの蒸留水とで構成した洗浄溶液を準備し、２５℃にて４０分間洗浄処理した以外、実施例１と同様に処理したが、実施例１と同様に正確な結果が得られた。
【００２０】
［実施例４］
１００容量％のＰ２Ｏ５を７５％含有する縮合リン酸と、１０容量％の硫酸とによる微小異物溶解液からなる洗浄溶液を調製し、２００℃で１０分間洗浄処理した以外は、実施例１と同様に処理したが、実施例１と同様に有機物製微小異物のない正確な結果が得られた。
【００２１】
［実施例５］
微小異物溶解液として、（１＋１）硝酸１００ミリリットルからなる洗浄溶液を使用し、試験試料１をこの洗浄溶液中に５分間浸漬し、液量が半分になるまで８０℃で加熱し、その後再度硝酸２５ミリリットルを（１＋１）硫酸５０ミリリットルを加えて得た洗浄溶液に浸漬して、硫酸の白煙が発生する８０℃まで加熱した以外、実施例１と同様に処理したが、実施例１と同様に微小異物としての有機物の形状、寸法、個数を測定した結果、正確な値が得られた。
【００２２】
［実施例６］
微小異物溶解液として、（１＋１）硝酸１００ミリリットルの洗浄溶液に試験試料１を５分間浸漬し、液量が半分になるまで８０℃で加熱した洗浄溶液に、放冷後硝酸２５ミリリットルを加え、さらに濃度６０％の過塩素酸を少量づつ添加して得た洗浄溶液に５分間浸漬し、、その後再び過塩素酸の白煙が発生する８０℃まで加熱して時計皿で覆った以外は、実施例１と同様に処理したが、実施例１と同様に微小異物としての有機物の形状、寸法、個数を測定した結果、正確な値が得られた。
【００２３】
［実施例７］
微小異物溶解液として、濃度９６％のノルマルヘキサンからなる洗浄溶液と、濃度９９％のブタノールからなる洗浄溶液をそれぞれ準備し、これら洗浄溶液を用いて１０分間洗浄処理した以外、実施例１と同様に処理し、微小異物としての油脂を測定した結果、いずれの場合も正確な値が得られた。
【００２４】
［実施例８］
試験試料１として、外径２５ｍｍ、内径１０ｍｍ、長さ３２５ｍｍのＳ４５Ｃ製の鍛造品からなる燃料蓄圧システム用のコモンレールを準備し、また微小異物溶解液として、濃度１０％のＮａＯＨの洗浄溶液を用いて常温で５分間洗浄処理した以外、実施例１と同様に処理したが、実施例１と同様に微小異物としてのＡｌ粉の形状、寸法、個数を測定した結果、正確な値が得られた。
【００２５】
［実施例９］
試験試料１として、外径８ｍｍ、内径４ｍｍ、長さ６００ｍｍのＤＩＮ  ＳＴ５２相当製の金属管からなる燃料蓄圧システム用のフィードパイプを準備し、また微小異物溶解液として、（１＋１）硝酸１００ミリリットルに、シュウ酸２５ｇ／リットル、過酸化水素１３ｇ／リットル、硫酸０．１ｇ／リットルを加えて得た洗浄溶液を用い、２５℃で３０分間洗浄処理を行った以外は、実施例１と同様に処理したが、実施例１と同様に正確な結果が得られた。
【００２６】
［実施例１０］
微小異物溶解液として、蒸留水に、フッ化水素酸２５ｇ／リットル、過酸化水素１００ｇ／リットルを加えて得た洗浄溶液を用いて、常温で３分間洗浄処理を行った以外は、実施例１と同様に処理したが、実施例１と同様に正確な結果が得られた。
【００２７】
本発明によるときは、上述のように、試験試料の対象箇所を除いて、清浄度試験に先だつ、酸、アルカリ、または有機溶剤による微小異物溶解液からなる洗浄溶液によって、好ましくは前記微小異物溶解液による清浄を、異なる種類の前記液或いは同種の液にて複数回繰り返すことによって、測定装置の洗浄処理が施されることにより、２００〜３００μｍ程度以下の大きさの鉄やアルミニウムなどの金属粉、有機物および油脂などの微小異物は溶解してしまい、その後に実施される清浄度試験の測定値を正確に表示することができた。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べた通り本発明によると、所定形状に曲げ加工を施して成形され、直ちに配管を実施し得る形状を有する燃料噴射系部品を試験試料とした場合でも、燃料噴射系部品の内面の清浄度をバラツキが少なく、反復再現性高く、正確に測定可能とした。
また、本発明の実施に際しては、特別な装置を必要としないところから、経費、工数も大幅に削減し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】濾過装置の正面図である。
【図２】測定装置の各部配置図である。
【符号の説明】
１  試験試料
２  測定液
３  漏斗
４  メンブランフィルター
５  ガラス容器
６  濾過装置
７  洗浄瓶
８  測定液排出口
９  測定液注入口
１０  把持具
１１  外周面
【図１】
0003798120.tif 000002
【図２】
0003798120.tif 000003