相關(guān)申請的交叉引用

本發(fā)明要求2016年5月3日提交的美國臨時(shí)申請第62/331,403號(hào)的權(quán)益。上述申請的全部公開內(nèi)容通過引用并入本文。

本公開涉及用于直接噴射火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射器。更具體地，本公開涉及一種閥構(gòu)件上的涂層，以減少閥構(gòu)件的密封能力的化學(xué)和物理磨損退化。

背景技術(shù)：

本部分提供與本公開相關(guān)的背景信息，其不必然是現(xiàn)有技術(shù)。

由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)供能的車輛具有燃料輸送系統(tǒng)，其儲(chǔ)存燃料并向內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)輸送燃料。通常，燃料系統(tǒng)包括包含燃料箱、燃料泵、燃料過濾器、發(fā)送單元、燃料分供管、燃料噴射器和在各單元之間運(yùn)輸燃料的一系列導(dǎo)管的單元。因?yàn)槿剂舷到y(tǒng)的各種單元接觸燃料，有些在高溫下接觸，所以期望這些單元禁得起熱誘發(fā)和/或燃料誘發(fā)的腐蝕。

火花點(diǎn)火直接噴射（sidi）是在一些非柴油二沖程和四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的燃料噴射的變型。燃料被高度加壓，并且經(jīng)由共軌燃料管線直接噴射到每個(gè)氣缸的燃燒室中。一些發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有多點(diǎn)燃料噴射，其將燃料噴射到進(jìn)氣道或氣缸口中。將燃料直接噴入燃燒室需要高壓噴射；低壓可用于將燃料噴入進(jìn)氣道或氣缸口。sidi發(fā)動(dòng)機(jī)的一些優(yōu)點(diǎn)是提高的燃料效率和高的功率輸出。一些sidi發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有降低的排放水平。這種優(yōu)點(diǎn)部分地通過精確控制噴射到燃燒室中的燃料的量和正時(shí)來實(shí)現(xiàn)。

此外，許多車輛具有至少部分地（如果不是完全地）通過替代性燃料供能的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，這有助于減少石油使用和溫室氣體排放。一些車輛，即靈活性燃料車輛或雙燃料車輛（也稱為“彈性燃料車輛”）具有被設(shè)計(jì)成以多于一種燃料（諸如汽油和替代性燃料的混合物）運(yùn)行的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。

一種這樣的替代性燃料是可以從玉米、谷物或其他生物質(zhì)源產(chǎn)生的乙醇。一些車輛具有以純100%乙醇（即e100燃料）運(yùn)行的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，而其他車輛具有以乙醇混合燃料（諸如e5（5%乙醇）、e7（7%乙醇）、e10（10%乙醇）、e20（20%乙醇）、e22（22%乙醇）、e25（25%乙醇）、e70（70%乙醇）、e75（75%乙醇）、e85（85%乙醇）或e95（95%乙醇）燃料）運(yùn)行的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。因?yàn)橐掖紩?huì)對各種材料造成腐蝕，因此與含有乙醇的燃料接觸的車輛部件（諸如燃料輸送系統(tǒng)的單元）獲益于耐腐蝕的涂層。隨著全世界越來越多地使用含有乙醇的燃料，因此需要一種禁得起由乙醇或乙醇和熱的組合引起的腐蝕的新型涂層。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本部分提供本公開的總體概述，并且不是其全部范圍或其全部特征的全面公開。

當(dāng)前技術(shù)提供一種車輛部件，其包括配置成接觸含有乙醇和鋅離子的燃料的表面，以及設(shè)置在該表面上的犧牲碳層。犧牲碳層具有大于或等于約250nm至小于或等于約5μm的厚度。犧牲碳層包括被配置成與沉積在表面上的氧化鋅絡(luò)合并溶解的碳，其中氧化鋅由燃料攜帶的鋅離子形成。

在各種實(shí)施例中，表面包括鋼合金或陶瓷。

在各種實(shí)施例中，犧牲碳層包括摻雜物，所述摻雜物選自包括以下的集合：鈣（ca）、鋅（zn）、鐵（fe）、硼（b）、鎢（w）、鉑（pt）、金（au）、銀（ag）、銅（cu）、鉻（cr）、鋁（al）、鈦（ti）、氮（n）、磷（p）、硅（si）、鈷（co）、釩（v）、鋯（zr）、鈮（nb）、鉬（mo）、鉿（hf）、鉭（ta）、錸（re）及其組合。

在各種實(shí)施例中，犧牲碳層包括螯合劑，所述螯合劑選自包括以下的集合：乙二胺四乙酸（edta）、乙二醇-雙（β-氨基乙基醚）-n,n,n',n'-四乙酸（egta）、二亞乙基三胺五乙酸（dtpa）、n,n-雙（羧甲基）甘氨酸（nta）谷氨酸、n,n-二乙酸（glda）、羥乙基乙二胺三乙酸（hedta）、乙醇二甘氨酸（edg）、1,3-丙二胺四乙酸（pdta）、葡庚糖酸、天冬氨酸-n,n-二乙酸（asda）、1,2-二氨基環(huán)己烷-n,n,n',n'-四乙酸（cdta）、乙二胺-n,n'-二鄰羥基苯基乙酸（eddha）、乙二胺-n,n'-二鄰羥基對甲基苯基乙酸（eddhma）、乙二胺-n,n'-二琥珀酸（edds）、n,n'-雙（2-羥基芐基）-乙二胺-n,n'-二乙酸（hbed）、n-羥乙基乙二胺-n,n',n'-三乙酸（hedta）、亞氨基-n,n-二琥珀酸（ids）、甲基甘氨酸-n,n-二乙酸（mgda）、三亞乙基四胺-n,n,n',n'',n''',n'''-六乙酸（ttha）及其組合。

在各種實(shí)施例中，犧牲碳層直接設(shè)置在車輛部件的表面上。

在各種實(shí)施例中，表面是活塞、進(jìn)氣閥、燃料噴射器、火花塞、排氣閥或其組合的表面。

在各種實(shí)施例中，車輛部件包括直接設(shè)置在車輛部件的表面上的粘合劑層和直接設(shè)置在粘合劑層上的保護(hù)性碳化鎢碳（wcc）層，其中保護(hù)性wcc層限定表面且犧牲碳層直接設(shè)置在保護(hù)性wcc層上。

在各種實(shí)施例中，車輛部件是燃料噴射器、進(jìn)氣閥、排氣閥、氣缸、活塞、火花塞、燃料泵、發(fā)送單元、燃料箱、環(huán)、墊圈，或其組合。

當(dāng)前技術(shù)還提供一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射器，其包括具有入口、出口和用于燃料從入口流到出口的通道的噴射器主體；設(shè)置在所述通道中的活動(dòng)閥部分，其在打開位置和關(guān)閉位置之間轉(zhuǎn)換，其中所述活動(dòng)閥部分限定具有最外側(cè)暴露表面的座接觸元件，該最外側(cè)暴露表面具有犧牲碳層；以及限定在出口處的閥座，其中在關(guān)閉位置中，活動(dòng)閥部分與閥座密封地接合，并且在打開位置中，活動(dòng)閥部分與閥座間隔開，以打開燃料噴射器從而允許燃料流動(dòng)通過出口。

在各種實(shí)施例中，犧牲碳層還包括螯合劑，所述螯合劑選自包括以下的集合：乙二胺四乙酸（edta）、乙二醇-雙（β-氨基乙基醚）-n,n,n',n'-四乙酸（egta）、二亞乙基三胺五乙酸（dtpa）、n,n-雙（羧甲基）甘氨酸（nta）谷氨酸、n,n-二乙酸（glda）、羥乙基乙二胺三乙酸（hedta）、乙醇二甘氨酸（edg）、1,3-丙二胺四乙酸（pdta）、葡庚糖酸、天冬氨酸-n,n-二乙酸（asda）、1,2-二氨基環(huán)己烷-n,n,n',n'-四乙酸（cdta）、乙二胺-n,n'-二鄰羥基苯基乙酸（eddha）、乙二胺-n,n'-二鄰羥基對甲基苯基乙酸（eddhma）、乙二胺-n,n'-二琥珀酸（edds）、n,n'-雙（2-羥基芐基）-乙二胺-n,n'-二乙酸（hbed）、n-羥乙基乙二胺-n,n',n'-三乙酸（hedta）、亞氨基-n,n-二琥珀酸（ids）、甲基甘氨酸-n,n-二乙酸（mgda）、三亞乙基四胺-n,n,n',n'',n''',n'''-六乙酸（ttha）及其組合。

在各種實(shí)施例中，螯合劑是乙二胺四乙酸（edta）。

在各種實(shí)施例中，犧牲碳層包括摻雜物，所述摻雜物選自包括以下的集合：鈣（ca）、鋅（zn）、鐵（fe）、硼（b）、鎢（w）、鉑（pt）、金（au）、銀（ag）、銅（cu）、鉻（cr）、鋁（al）、鈦（ti）、氮（n）、磷（p）、硅（si）、鈷（co）、釩（v）、鋯（zr）、鈮（nb）、鉬（mo）、鉿（hf）、鉭（ta）、錸（re）及其組合。

在各種實(shí)施例中，犧牲碳層具有大于或等于約0.250μm至小于或等于約5μm的厚度。

在各種實(shí)施例中，座接觸元件還包括基底，其中粘合劑中間層直接設(shè)置在基底上，碳化鎢碳（wcc）層直接設(shè)置在粘合劑中間層上，并且犧牲碳層直接設(shè)置在wcc層上。

在各種實(shí)施例中，座接觸元件是球形帽。

在各種實(shí)施例中，閥座具有與座接觸元件互補(bǔ)的座表面，其中座表面還包括犧牲碳層。

在各種實(shí)施例中，座接觸元件還包括具有約hrc58至約hrc60的硬度的基底。

在各種實(shí)施例中，犧牲碳層是摻雜硅的碳層。

在各種實(shí)施例中，摻雜硅的碳層具有大于或等于約0.5μm至小于或等于約2μm的厚度，并且其中硅的量的范圍為摻雜硅的碳層的約1wt.%至約15wt.%。

在各種實(shí)施例中，座接觸元件包括基底，其中鉻中間層直接設(shè)置在基底上，碳化鎢碳（wcc）層直接設(shè)置在鉻中間層上，并且犧牲碳層直接設(shè)置在wcc層上。

在各種實(shí)施例中，犧牲碳層補(bǔ)償來自座接觸元件的由于與燃料中的氧化鋅的反應(yīng)的碳化學(xué)損失。

在各種實(shí)施例中，座接觸元件是球形帽。

在各種實(shí)施例中，閥座具有與座接觸元件互補(bǔ)的座表面。

在各種實(shí)施例中，基底具有約hrc58至約hrc60的硬度。

在各種實(shí)施例中，犧牲碳層使wcc熱穩(wěn)定性提高約100攝氏度，由于犧牲碳層中石墨碳的導(dǎo)熱性比類金剛石碳的導(dǎo)熱性低，因此將從對密封帶到wcc層的熱屏蔽，并且由于sio2作用為潤滑劑，因此減少物理磨損損失。

當(dāng)前技術(shù)還提供一種車輛，其包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于將燃料直接噴射到燃燒室中的至少一個(gè)燃料噴射器。所述至少一個(gè)燃料噴射器包括具有入口、出口和用于燃料從入口流到出口的通道的噴射器主體；活動(dòng)閥部分，其能夠在通道中在打開和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)；限定在出口處的閥座，其中在關(guān)閉位置中，活動(dòng)閥部分密封地接合閥座，并且其中在打開位置中，活動(dòng)閥部分與閥座間隔開以打開燃料噴射器，以便燃料流過出口；以及限定在活動(dòng)閥部分上的座接觸元件，其中座接觸元件在座接觸元件的最外側(cè)表面處包括犧牲碳層。

在各種實(shí)施例中，犧牲碳層還包括螯合劑。

在各種實(shí)施例中，螯合劑是乙二胺四乙酸（edta）。

在各種實(shí)施例中，犧牲碳層是摻雜硅的碳層。

當(dāng)前技術(shù)還提供一種保護(hù)車輛部件免受由于與含有乙醇的燃料接觸而引起的腐蝕的方法。該方法包括在車輛部件的表面上設(shè)置犧牲碳層，該表面被配置為接觸含有乙醇和鋅離子的燃料；并使具有犧牲碳層的車輛部件的表面接觸含有乙醇的燃料。犧牲碳層包括絡(luò)合和溶解沉積在表面上的氧化鋅的碳，其中氧化鋅由燃料攜帶的鋅離子形成。

在各種實(shí)施例中，車輛部件是燃料噴射器、進(jìn)氣閥、排氣閥、氣缸、活塞、火花塞、燃料泵、發(fā)送單元、燃料箱、環(huán)、墊圈或其組合。

在各種實(shí)施例中，通過選自由過濾陰極真空電弧、離子束沉積、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、脈沖激光沉積、等離子體浸沒離子注入及其組合的集合的工藝執(zhí)行設(shè)置。

在各種實(shí)施例中，設(shè)置犧牲碳層包括將具有大于或等于約250nm至小于或等于約5μm的厚度的犧牲碳層設(shè)置在車輛部件的表面上。

本發(fā)明還提供以下技術(shù)方案：

技術(shù)方案1：一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射器，包括：

噴射器主體，其具有入口、出口和用于燃料從所述入口流到所述出口的通道；

設(shè)置在所述通道中的活動(dòng)閥部分，其在打開位置和關(guān)閉位置之間轉(zhuǎn)換，其中所述活動(dòng)閥部分限定座接觸元件，所述座接觸元件具有包括犧牲碳層的最外側(cè)暴露表面；和

限定在所述出口處的閥座，其中在所述關(guān)閉位置中，所述活動(dòng)閥部分與所述閥座密封地接合，并且在所述打開位置中，所述活動(dòng)閥部分與所述閥座間隔開以打開所述燃料噴射器，從而允許燃料流過所述出口。

技術(shù)方案2：根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃料噴射器，其中所述犧牲碳層還包括螯合劑，所述螯合劑選自包括以下的集合：乙二胺四乙酸（edta）、乙二醇-雙（β-氨基乙基醚）-n,n,n',n'-四乙酸（egta）、二亞乙基三胺五乙酸（dtpa）、n,n-雙（羧甲基）甘氨酸（nta）谷氨酸、n,n-二乙酸（glda）、羥乙基乙二胺三乙酸（hedta）、乙醇二甘氨酸（edg）、1,3-丙二胺四乙酸（pdta）、葡庚糖酸、天冬氨酸-n,n-二乙酸（asda）、1,2-二氨基環(huán)己烷-n,n,n',n'-四乙酸（cdta）、乙二胺-n,n'-二鄰羥基苯基乙酸（eddha）、乙二胺-n,n'-二鄰羥基對甲基苯基乙酸（eddhma）、乙二胺-n,n'-二琥珀酸（edds）、n,n'-雙（2-羥基芐基）-乙二胺-n,n'-二乙酸（hbed）、n-羥乙基乙二胺-n,n',n'-三乙酸（hedta）、亞氨基-n,n-二琥珀酸（ids）、甲基甘氨酸-n,n-二乙酸（mgda）、三亞乙基四胺-n,n,n',n'',n''',n'''-六乙酸（ttha）及其組合。

技術(shù)方案3：根據(jù)技術(shù)方案2所述的燃料噴射器，其中，所述螯合劑是乙二胺四乙酸（edta）。

技術(shù)方案4：根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃料噴射器，其中，所述犧牲碳層包括摻雜物，所述摻雜物選自包括以下的集合：鈣（ca）、鋅（zn）、鐵（fe）、硼（b）、鎢（w）、鉑（pt）、金（au）、銀（ag）、銅（cu）、鉻（cr）、鋁（al）、鈦（ti）、氮（n）、磷（p）、硅（si）、鈷（co）、釩（v）、鋯（zr）、鈮（nb）、鉬（mo）、鉿（hf）、鉭（ta）、錸（re）及其組合。

技術(shù)方案5：根據(jù)技術(shù)方案4所述的燃料噴射器，其中，所述犧牲碳層具有大于或等于約0.250μm至小于或等于約5μm的厚度。

技術(shù)方案6：根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃料噴射器，其中，所述座接觸元件還包括基底，其中粘合劑中間層直接設(shè)置在所述基底上，碳化鎢碳（wcc）層直接設(shè)置在所述粘合劑中間層上，并且所述犧牲碳層直接設(shè)置在所述wcc層上。

技術(shù)方案7：根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃料噴射器，其中，所述座接觸元件是球形帽。

技術(shù)方案8：根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃料噴射器，其中，所述閥座具有與所述座接觸元件互補(bǔ)的座表面，其中所述座表面也包括犧牲碳層。

技術(shù)方案9：根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃料噴射器，其中，所述座接觸元件還包括具有約hrc58至約hrc60的硬度的基底。

技術(shù)方案10：一種車輛部件，包括：

被配置為接觸包含乙醇和鋅離子的燃料的表面；和

設(shè)置在所述表面上的犧牲碳層，所述犧牲碳層具有大于或等于約250nm至小于或等于約5μm的厚度，其中所述犧牲碳層包括被配置為與沉積在所述表面上的氧化鋅（zno）絡(luò)合并溶解的碳，其中所述氧化鋅由所述燃料攜帶的鋅離子形成。

技術(shù)方案11：根據(jù)技術(shù)方案10所述的車輛部件，其中，所述表面包括鋼合金或陶瓷。

技術(shù)方案12：根據(jù)技術(shù)方案10所述的車輛部件，其中所述犧牲碳層包括摻雜物，所述摻雜物選自包括以下的集合：鈣（ca）、鋅（zn）、鐵（fe）、硼（b）、鎢（w）、鉑（pt）、金（au）、銀（ag）、銅（cu）、鉻（cr）、鋁（al）、鈦（ti）、氮（n）、磷（p）、硅（si）、鈷（co）、釩（v）、鋯（zr）、鈮（nb）、鉬（mo）、鉿（hf）、鉭（ta）、錸（re）及其組合。

技術(shù)方案13：根據(jù)技術(shù)方案10所述的車輛部件，其中，所述犧牲性碳層包括螯合劑，所述螯合劑選自包括以下的集合：乙二胺四乙酸（edta）、乙二醇-雙（β-氨基乙基醚）-n,n,n',n'-四乙酸（egta）、二亞乙基三胺五乙酸（dtpa）、n,n-雙（羧甲基）甘氨酸（nta）谷氨酸、n,n-二乙酸（glda）、羥乙基乙二胺三乙酸（hedta）、乙醇二甘氨酸（edg）、1,3-丙二胺四乙酸（pdta）、葡庚糖酸、天冬氨酸-n,n-二乙酸（asda）、1,2-二氨基環(huán)己烷-n,n,n',n'-四乙酸（cdta）、乙二胺-n,n'-二鄰羥基苯基乙酸（eddha）、乙二胺-n,n'-二鄰羥基對甲基苯基乙酸（eddhma）、乙二胺-n,n'-二琥珀酸（edds）、n,n'-雙（2-羥基芐基）-乙二胺-n,n'-二乙酸（hbed）、n-羥乙基乙二胺-n,n',n'-三乙酸（hedta）、亞氨基-n,n-二琥珀酸（ids）、甲基甘氨酸-n,n-二乙酸（mgda）、三亞乙基四胺-n,n,n',n'',n''',n'''-六乙酸（ttha）及其組合。

技術(shù)方案14：根據(jù)技術(shù)方案10所述的車輛部件，其中，所述表面是活塞、進(jìn)氣閥、燃料噴射器、火花塞、排氣閥或其組合的表面。

技術(shù)方案15：根據(jù)技術(shù)方案10所述的車輛部件，其中，所述車輛部件包括直接設(shè)置在所述車輛部件的所述表面上的粘合劑層，和直接設(shè)置在所述粘合劑層上的保護(hù)性碳化鎢碳（wcc）層，

其中，所述保護(hù)性wcc層限定所述表面，并且所述犧牲碳層直接設(shè)置在所述保護(hù)性wcc層上。

技術(shù)方案16：根據(jù)技術(shù)方案10所述的車輛部件，其中，所述車輛部件是燃料噴射器、進(jìn)氣閥、排氣閥、氣缸、活塞、火花塞、燃料泵、發(fā)送單元、燃料箱、環(huán)、墊圈，或其組合。

技術(shù)方案17：一種保護(hù)車輛部件免受與包括乙醇的燃料接觸而引起的腐蝕的方法，所述方法包括：

在被配置為接觸包括乙醇和鋅離子的燃料的車輛部件的表面上設(shè)置犧牲碳層；和

使具有所述犧牲碳層的所述車輛部件的所述表面接觸包括乙醇的燃料，其中所述犧牲碳層包括與沉積在所述表面上的氧化鋅絡(luò)合并溶解的碳，其中所述氧化鋅由所述燃料攜帶的鋅離子形成。

技術(shù)方案18：根據(jù)技術(shù)方案17所述的方法，其中，所述車輛部件是燃料噴射器、進(jìn)氣閥、排氣閥、氣缸、活塞、火花塞、燃料泵、發(fā)送單元、燃料箱、環(huán)、墊圈，或其組合。

技術(shù)方案19：根據(jù)技術(shù)方案18所述的方法，其中，通過選自包括以下項(xiàng)的集合的工藝來執(zhí)行所述設(shè)置：過濾陰極真空電弧、離子束沉積、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、脈沖激光沉積、等離子體浸沒離子注入和其組合。

技術(shù)方案20：根據(jù)技術(shù)方案18所述的方法，其中，設(shè)置犧牲碳層包括將具有大于或等于約250nm至小于或等于約5μm的厚度的犧牲碳層設(shè)置到車輛部件的表面。

根據(jù)本文提供的描述，其他適用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。本發(fā)明內(nèi)容中的描述和具體示例僅僅旨在說明的目的，并不旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

本文描述的附圖僅用于所選實(shí)施例的說明性目的，且不是所有可能的實(shí)施方式，并不旨在限制本公開的范圍。

圖1是示例性燃料輸送系統(tǒng)的示意性圖示；

圖2是車輛的圖示和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分的橫截面視圖；

圖3是示例性直接噴射燃料噴射器的橫截面視圖；

圖4是取自部段4的圖3的直接噴射燃料噴射器的分解視圖；

圖5是具有表面的脫層的燃料噴射器的現(xiàn)有座接觸元件的一部分的掃描電子顯微照片；

圖6是取自部段6的圖5中所示的燃料噴射器的現(xiàn)有座接觸元件的部分的掃描電子顯微放大照片，其描繪了脫層的更多細(xì)節(jié)；

圖7a是燃料噴射器的現(xiàn)有座接觸元件的掃描電子顯微照片，其具有沿第一取向發(fā)生的表面脫層，其中白色對照物（箭頭）是沉積的氧化鋅；

圖7b是沿第二取向發(fā)生的圖7a中所示的座接觸元件的掃描電子顯微照片，其中白色對照物（箭頭）是沉積的氧化鋅；

圖7c是圖7a和圖7b中所示的座接觸元件的掃描電子顯微照片，其中黑色對照物示出碳化鎢碳（wcc）最初存在但現(xiàn)在被腐蝕掉之處的脫層；

圖8是根據(jù)當(dāng)前技術(shù)的各種方面的包括犧牲碳層的車輛部件的橫截面視圖；和

圖9是圖8中所示的車輛部件的透視剖視圖。

在附圖的若干視圖中，對應(yīng)的附圖標(biāo)記表示對應(yīng)的部分。

具體實(shí)施方式

提供示例實(shí)施例，使得本公開將是徹底的，并且將完全地將本發(fā)明的范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。闡述了許多具體細(xì)節(jié)，諸如具體成分、組分、裝置和方法的示例，以提供對本公開的實(shí)施例的透徹理解。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，不需要采用具體細(xì)節(jié)，示例性實(shí)施例可以以許多不同的形式實(shí)現(xiàn)，并且也不應(yīng)被解釋為限制本公開的范圍。在一些示例實(shí)施例中，不詳細(xì)描述公知的工藝、公知的裝置結(jié)構(gòu)和公知的技術(shù)。

本文所使用的術(shù)語僅用于描述具體示例實(shí)施例的目的，且不旨在是限制性的。如本文所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”也可以旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確指示。術(shù)語“包括”、“包括著”、“包含”和“具有”是包容性的，且因此指明所陳述的特征、元素、成分、步驟、整數(shù)、操作和/或部件的存在，而且不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他的特征、整數(shù)、步驟、操作、元素、組分和/或其集合。雖然開放式術(shù)語“包括”被理解為用于描述和要求本文所闡述的各種實(shí)施例的非約束性術(shù)語，但是在某些方面，該術(shù)語可以替代地被理解為代替地是更具限制性和約束性的術(shù)語，諸如“由...組成”或“基本上由...組成”。因此，對于列舉成分、材料、組分、元素、特征、整數(shù)、操作和/或工藝步驟的任何給定實(shí)施例，本公開還具體包括由或基本上由這樣的所列舉的成分、材料、組分、元素、特征、整數(shù)、操作和/或工藝步驟組成。在“由...組成”的情況下，替代性實(shí)施例不包括任何額外的成分、材料、組分、元素、特征、整數(shù)、操作和/或工藝步驟，同時(shí)在“基本上由...組成”的情況下，實(shí)質(zhì)上影響基本和新穎特性的任何額外的成分、材料、組分、元素、特征、整數(shù)、操作和/或工藝步驟不被包括在這樣的實(shí)施例中，但是不實(shí)質(zhì)上影響基本和新穎特性的任何成分、材料、組分、元素、特征、整數(shù)、操作和/或工藝步驟能夠被包括在實(shí)施例中。

本文所描述的任何方法步驟、工藝和操作不應(yīng)被解釋為必須要求它們以所討論或示出的具體順序執(zhí)行，除非具體地指定為執(zhí)行順序。還應(yīng)當(dāng)理解，除非另有說明，否則可以采用額外的或替代性步驟。

當(dāng)部件、元件或?qū)颖环Q為“在……上”、“接合到”、“連接到”或“聯(lián)接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接在該另一部件、元件或?qū)由?，接合、連接或聯(lián)接到該另一部件、元件或?qū)?，或者可以存在中間元件或?qū)?。相反地，?dāng)元件被稱為“直接在……上”、“直接接合到”、“直接連接到”或“直接聯(lián)接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，可以不存在中間元件或?qū)?。用于描述元件之間的關(guān)系的其他詞匯應(yīng)當(dāng)以同樣的方式解釋（例如，“在……之間”相對于“直接在……之間”、“相鄰”相對于“直接相鄰”等）。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)的任何和所有組合。

盡管本文可以使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種步驟、元件、部件、區(qū)域、層和/或部段，但是這些步驟、元件、部件、區(qū)域、層和/或部段不應(yīng)當(dāng)受到這些術(shù)語的限制，除非另有說明。這些術(shù)語僅可能被用于將一個(gè)步驟、元件、部件、區(qū)域、層或部段與另一個(gè)步驟、元件、部件、區(qū)域、層或部段區(qū)分開來。當(dāng)在本文中使用時(shí)，諸如“第一”、“第二”和其他數(shù)字術(shù)語的術(shù)語不暗示序列或順序，除非上下文清楚地表示。因此，下文討論的第一步驟、元件、部件、區(qū)域、層或部段能夠被稱為第二步驟、元件、部件、區(qū)域、層或部段，而不偏離示例性實(shí)施例的教導(dǎo)。

貫穿本公開，數(shù)值表示對涵蓋與給定值的微小偏差的范圍，和大約具有所提及的值的實(shí)施例以及確切地具有所提及的值的那些實(shí)施例的近似測量或限制。除了在具體實(shí)施方式的結(jié)尾處提供的工作示例之外，本說明書（包括所附權(quán)利要求）中的參數(shù)（例如，數(shù)量或條件）的所有數(shù)值都應(yīng)被理解為在所有情況下均由術(shù)語“大約”修飾，而不論“大約”是否實(shí)際出現(xiàn)在數(shù)值之前。“大約”表示所述的數(shù)值允許一些稍微的不精確（有些接近值的確切性；近似或合理地接近值；幾乎）。如果由“大約”提供的不精確性在本領(lǐng)域中以其他方式?jīng)]有以這種普通含義來理解，則本文所用的“大約”至少表示可以由測量和使用這些參數(shù)的普通方法產(chǎn)生的變型。例如，“大約”可以包括小于或等于5%、任選地小于或等于4%、任選地小于或等于3%、任選地小于或等于2%、任選地小于或等于1%、任選地小于或等于0.5%的變型，并且在某些方面，可包括任選地小于或等于0.1%的變型。

如本文所用，術(shù)語“成分”和“材料”可互換使用，以廣義地指代至少含有優(yōu)選的化學(xué)組分、元素或化合物的物質(zhì)，而且其也可以包括額外的元素、化合物或物質(zhì)，包括微量雜質(zhì)，除非另有說明。另外，范圍的公開包括在整個(gè)范圍內(nèi)的所有值和進(jìn)一步分割的范圍（包括針對范圍給定的端點(diǎn)和子范圍）的公開。

現(xiàn)在將參照附圖更全面地描述示例實(shí)施例。

乙醇混合的燃料和各種燃料添加劑具有腐蝕性質(zhì)并且可能潛在地（特別是與熱應(yīng)力結(jié)合）損害它們接觸的車輛部件。具體地，離子污染對接觸乙醇混合燃料的車輛部件具有有害影響。離子污染包括作為非限制性示例的鋅、鐵、鉻、銅和鎳離子在乙醇混合的燃料和燃料輸送系統(tǒng)中的存在，這些離子沉淀并沉積在直接接觸乙醇混合燃料的燃料輸送系統(tǒng)部件的表面上。例如，鋅（zn）離子促成設(shè)置在接觸乙醇混合燃料的各種車輛部件的表面上的碳化鎢碳（wcc）層的腐蝕和脫層。鋅離子可以來自乙醇混合燃料、來自燃料輸送路徑（例如，噴射器通道中的過濾器）、來自接觸乙醇混合燃料的車輛部件的表面上的鋅基涂層，或其組合。因此，乙醇混合燃料可包括可源于鋅涂層的少量的鋅，或者含有乙醇的燃料本身可含有鋅（例如，來自作為氧化鋅（氧化鋅）沉積的鋅離子）。來自含有乙醇的燃料的鋅可沉積在車輛部件上，這可能導(dǎo)致腐蝕和脫層。

因此，本技術(shù)提供車輛部件，其被保護(hù)免受由與包括乙醇的燃料和/或包括腐蝕性添加劑的燃料接觸導(dǎo)致的熱損傷和腐蝕性損傷。具體地，犧牲碳層設(shè)置在接觸乙醇混合燃料的車輛部件的至少一部分表面上。表面可以是設(shè)置在部件上的保護(hù)層（例如，wcc層）的部件或表面的表面。如下文更詳細(xì)地討論的，犧牲碳層與可以損害接觸乙醇混合燃料的車輛部件的污染物發(fā)生反應(yīng)并將其消除。犧牲碳層在從運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)射的溫度下是熱穩(wěn)定的，并且最小化腐蝕和脫層，以幫助保護(hù)車輛部件免受乙醇混合燃料誘發(fā)的腐蝕和脫層。例如，犧牲碳層禁得起小于或等于約450℃、小于或等于約400℃、小于或等于約350℃或小于或等于約300°c的溫度。犧牲碳層為腐蝕性流體提供優(yōu)異的熱和化學(xué)惰性，并減小對受到熱應(yīng)力和/或與腐蝕性液體（諸如乙醇混合燃料和腐蝕性添加劑）接觸的車輛部件的摩擦和磨損。由于犧牲碳層最小化或防止腐蝕，這抑制燃料泄漏，因此排放也可得以改善。

如本文所使用的，“乙醇混合燃料”是包括乙醇的燃料。因此，乙醇混合燃料包括按體積計(jì)大于或等于約0.5%的乙醇至按體積計(jì)小于或等于100%的乙醇。一些乙醇混合燃料包括小于100%的乙醇，且還包括汽油。乙醇混合燃料的非限制性示例包括e5（5%乙醇）、e7（7%乙醇）、e10（10%乙醇）、e20（20%乙醇）、e22（22%乙醇）、e25（25%乙醇）、e70（70%乙醇）、e75（75%乙醇）、e85（85%乙醇）、e95（95%乙醇）和e100（100%乙醇）燃料。

具有與乙醇混合燃料接觸的部件的運(yùn)載工具不受限制。然而，示例性運(yùn)載工具包括小汽車、卡車、娛樂車、摩托車、踏板車、船、個(gè)人船只、坦克和飛機(jī)。

通過燃料輸送系統(tǒng)將乙醇混合燃料引入內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。圖1是示例性燃料輸送系統(tǒng)10的圖示。燃料輸送系統(tǒng)10包括諸如燃料箱12、燃料泵或發(fā)送單元14、燃料過濾器16、高壓燃料泵18、燃料分供管20和燃料噴射器22的部件。燃料泵或發(fā)送單元14設(shè)置在燃料箱12中，并且通過燃料管線24與燃料過濾器16和高壓燃料泵18流體連通。高壓燃料泵18通過高壓燃料管線26與燃料分供管20流體連通。乙醇混合燃料28沿箭頭的方向從燃料箱12行進(jìn)至并行進(jìn)通過燃料噴射器22。離子污染物可以存在于乙醇混合燃料中或由來自燃料系統(tǒng)部件中的任何部件的乙醇混合燃料拾取和攜帶。特別是在受到熱應(yīng)力的環(huán)境中，離子沉淀到部件的表面上并引起腐蝕，諸如脫層。因此，在當(dāng)前技術(shù)的各個(gè)方面中，與包括乙醇的燃料接觸的這些部件的至少一部分包括設(shè)置在其上的犧牲碳層，其保護(hù)部件免受腐蝕。犧牲碳層抑制腐蝕，這導(dǎo)致相對于不包括犧牲碳層的部件的改善的車輛零件效率。例如，具有設(shè)置在與包括乙醇的燃料接觸的部分上的犧牲碳層的燃料分供管和燃料噴射器被保護(hù)免受磨損并且可禁得起高的內(nèi)部壓力和溫度。

圖2示出示例性內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)30的一部分的橫截面，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體32的一部分、氣缸34、活塞36、進(jìn)氣閥38、燃料噴射器40、火花塞42和排氣閥44。圖2中所示的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)30的部段是火花點(diǎn)火直接噴射四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分。在霧化的乙醇混合燃料46通過燃料噴射器40被引入氣缸34之后，霧化的乙醇混合燃料46至少接觸活塞36的第一表面48、進(jìn)氣閥38的第二表面50、燃料噴射器40的第三表面52、火花塞42的第四表面54和排氣閥44的第五表面56的一部分。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)30放置在車輛58內(nèi)。因此，在第一表面48、第二表面50、第三表面52、第四表面54和第五表面56，以及環(huán)和墊圈的一部分或全部上設(shè)置犧牲碳層保護(hù)相應(yīng)的部件免于乙醇混合燃料誘發(fā)的腐蝕。在各種實(shí)施例中，車輛部件包括鋼合金或陶瓷。

燃料噴射器特別容易受到由離子污染和熱應(yīng)力引起的腐蝕和脫層的影響。因此，具有接觸乙醇混合燃料的表面的燃料噴射器的部件可獲益于具有設(shè)置于其上的犧牲碳層。圖3是示例性直接噴射燃料噴射器60的半示意性橫截面視圖。用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)（諸如圖2的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)30）的燃料噴射器60包括噴射器主體62，其具有入口64、出口66和用于乙醇混合燃料從入口64流到出口66的通道68。如圖2中所示，過濾器67設(shè)置在通道內(nèi)?；顒?dòng)閥部分70設(shè)置在通道68中并在打開位置和關(guān)閉位置之間轉(zhuǎn)換。燃料噴射器60具有由螺線管74操作的電樞72。通過使來自電子控制器（未示出）的電流經(jīng)過螺線管74產(chǎn)生電磁力。電樞72的運(yùn)動(dòng)使活動(dòng)閥部分70運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)閥部分70連接到電樞72。

閥座76限定在出口66處。在閉合位置中，活動(dòng)閥部分70密封地接合閥座76。如本文所使用的，術(shù)語“密封地接合”意指活動(dòng)閥部分70接觸閥座76以防止當(dāng)活動(dòng)閥部分70處于關(guān)閉位置時(shí)的泄漏。泄漏限定為在大于或等于約-40℃至小于或等于約150℃的操作溫度范圍內(nèi)在5mpa的壓力下正庚烷大于2.5mm³/分鐘的流動(dòng)。

在打開位置（未示出）中，活動(dòng)閥部分70與閥座76間隔開以打開燃料噴射器60，從而使得燃料能夠流過出口66。座接觸元件78限定在活動(dòng)閥部分70上。當(dāng)座接觸元件78的最外側(cè)表面80與經(jīng)過其的含有乙醇的燃料接觸時(shí)，其受到腐蝕和脫層。

如圖3中所示的，在本技術(shù)的某些方面中，活動(dòng)閥部分70的座接觸元件78可以是球閥82。因此，座接觸元件78可以是球形帽84。如本文所使用的，術(shù)語“球形帽”意指位于給定平面上方（或下方）的球體的區(qū)域。例如，如果平面通過球體的中心，則球形帽被稱為半球。

此外，活動(dòng)閥部分70可包括針86，如圖3所示的。應(yīng)當(dāng)理解，座接觸元件78可以具有用于密封地接合和斷開閥座76的任何合適的形狀。例如，針86可具有錐形端部（未示出）來代替圖3和圖4中所示的球閥82。

圖4是取自部段4的圖3的直接噴射燃料噴射器的分解視圖。在圖4所示的示例中，多個(gè)座通路88限定在閥座76中?？梢哉{(diào)節(jié)座通路88的數(shù)量以改變氣缸中（諸如圖2中所示的氣缸34中）的燃料羽流（plume）的方向和體積。座通路88延伸穿過閥座76的外部尖端表面90。外部尖端表面90限定在燃料噴射器60的出口端92上。

閥座76具有與座接觸元件78互補(bǔ)的座表面94。如圖4所示的，座表面94是錐形的，并且尺寸設(shè)計(jì)為使得球形帽84能夠密封地接觸座表面94。作為示例，如果球形帽84對于座表面94而言過大，則球形帽84將不能夠與座表面94密封接觸。球形帽84座接觸元件78和截頭錐形座表面94的組合傾向于自對準(zhǔn)。

因此，本公開構(gòu)思在燃料噴射器60的接觸乙醇混合燃料的部件的表面上設(shè)置犧牲碳層來保護(hù)該部件免受腐蝕。在當(dāng)前技術(shù)的各個(gè)方面中，犧牲碳層至少設(shè)置在座接觸元件42的最外側(cè)表面80上、在閥座76的座表面94上、在出口66的外部尖端表面90上、在針86的表面上、在通道68的表面上，或其組合。

圖5是燃料噴射器的現(xiàn)有座接觸元件的一部分的掃描電子顯微照片，其具有在暴露于基于乙醇的燃料之后已發(fā)生的表面的脫層。圖6是如圖5所示的掃描電子顯微照片的視圖6的放大，其描繪脫層的更多細(xì)節(jié)。在圖6中，通過wcc外層和鉻中間層中的孔可以看到鋼基底球（深色）。圖7a-7c是具有表面的脫層的燃料噴射器的現(xiàn)有座接觸元件的照片。箭頭所示的沉積物是氧化鋅。

如上所述的，鋅（zn）離子污染可能對燃料噴射器和接觸乙醇混合燃料的燃料輸送系統(tǒng)的其它部件具有有害影響。例如，鋅離子可促成在不具有本公開的犧牲碳層以保護(hù)wcc層的燃料噴射器的座接觸元件上的碳化鎢碳（wcc）層的脫層。鋅離子可來自燃料和/或來自燃料輸送路徑（例如，如圖3所示的噴射器通道68中的過濾器67）。鋅基涂層可用于燃料箱和管線的腐蝕保護(hù)。少量的鋅離子可以與燃料一起攜帶。氧化鋅（氧化鋅）可從由燃料攜帶的鋅離子沉積在車輛部件上。

當(dāng)前技術(shù)的犧牲碳層設(shè)置在燃料輸送系統(tǒng)部件（諸如燃料噴射器座接觸元件）上，并且通過將氧化鋅轉(zhuǎn)化為znco3和氫氣來保護(hù)燃料輸送系統(tǒng)部件（諸如燃料噴射器座接觸元件）免于脫層。據(jù)信氧化鋅通過以下一系列反應(yīng)（濕化學(xué)）與碳反應(yīng)：

c+h2o=co+h2；co+h2o=co2+h2（碳氧化）；

氧化鋅+2oh^-+h2o=zn(oh)4^2-（絡(luò)合）；

co2+zn(oh)4^2-=znco3+2oh^-+h2o（碳酸化）；

因此，總體反應(yīng)是：c+氧化鋅+2h2o=znco3+2h2，其中絡(luò)合是不溶性氧化鋅到可溶性zn(oh)4^2-的轉(zhuǎn)化，以增加可用于反應(yīng)的表面。

在當(dāng)前技術(shù)的各個(gè)方面中，犧牲碳層保護(hù)wcc復(fù)合層中的碳，使得可以實(shí)現(xiàn)噴射器尖端的延長的壽命。犧牲碳層可通過調(diào)節(jié)沉積參數(shù)（不需要額外的工具）而被制成為具有改變的石墨特性和類金剛石特性，以允許快速實(shí)施。因此，在當(dāng)前技術(shù)的各個(gè)方面中，犧牲碳層是類金剛石碳（dlc）。可被調(diào)節(jié)的沉積參數(shù)的非限制性示例是：前體；沉積時(shí)間和溫度；氣體和流動(dòng)速率；偏置電流等。

dlc是包括碳-碳sp²雜化鍵、碳-碳sp³雜化鍵或者碳-碳sp²雜化鍵和碳-碳sp³雜化鍵兩者的網(wǎng)絡(luò)的碳基材料。當(dāng)存在sp²和sp³鍵兩者時(shí)，碳-碳sp³雜化鍵：碳-碳sp²雜化鍵的比越低（或更高的sp²%），dlc材料變得越像石墨。相反，碳-碳sp³雜化鍵：碳-碳sp²雜化鍵的比越高（或更高的sp³%），dlc材料越像金剛石。

含有高氫含量（即大于約40原子%（at.%）的氫含量）的dlc材料被稱為氫化dlc（h-dlc），其中“at.%”指代dlc材料中總原子的百分比。相反，含有低氫含量（即小于或等于約40at.%的氫含量）的dlc材料被稱為非氫化dlc（nh-??dlc）。nh-dlc材料具有大于或等于0at.%至小于或等于約40at.%、小于或等于約30at.%、小于或等于約20at.%、小于或等于約10at.%、小于或等于約5at.%、或小于或等于約1at.%的氫含量。因此，nh-dlc材料具有的氫含量大于或等于約0at.%至小于或等于約40at.%。在當(dāng)前技術(shù)的各個(gè)方面中，nh-dlc材料基本上不含氫，其中“基本上不含氫”意味著氫原子在避免伴隨其存在的不期望的和/或有害的影響的程度上不存在。在某些實(shí)施例中，“基本上不含”氫的nh-dlc材料包括材料中按重量計(jì)小于約1at.%的氫，任選地按重量計(jì)小于約0.75at.%，任選地按重量計(jì)小于約0.5at.%、任選地按重量計(jì)小于約0.25at.%，任選地按重量計(jì)小于約0.1at.%，任選地小于按重量計(jì)約0.05at.%，且在某些實(shí)施例中，材料不含任何氫，并且因此包括按重量計(jì)0at.%的氫。因此，當(dāng)前技術(shù)的犧牲碳層可包括通常被稱為“dlc材料”的h-dlc材料或nh-dlc材料。

在當(dāng)前技術(shù)的各個(gè)方面中，dlc材料包含大于或等于約70at.%至小于或等于約100at.%的碳含量。例如，dlc材料能夠具有大于或等于約70at.%、大于或等于約75at.%、大于或等于約80at.%、大于或等于約85at.%、大于或等于約90at.%、大于或等于約95at.%，或大于或等于約99at.%的碳含量。

在當(dāng)前技術(shù)的各個(gè)方面中，dlc材料包含sp³和sp²雜化建的總數(shù)的大于或等于約1%、大于或等于約10%、大于或等于約20%、大于或等于約30%、大于或等于約40%、大于或等于約50%、大于或等于約60%、大于或等于約70%、大于或等于至大約80%、大于或等于約90%、或大于或等于約95%的碳-碳sp³雜化鍵含量，諸如大于或等于約1%至小于或等于約100%，大于或等于約20%至小于或等于約100%、大于或等于約30%至小于或等于約100%、大于或等于約40%至小于或等于約100%、大于或等于約50%至小于或等于約100%、大于或等于約60%至小于或等于約100%、大于或等于約70%至小于或等于約100%、大于或等于約80%至小于或等于約100%、大于或等于約90%至小于或等于約100%，或大于或等于約95%至小于或等于約100%的碳-碳sp³雜化鍵含量。

在當(dāng)前技術(shù)的各個(gè)方面中，dlc材料包含sp³和sp²雜化建的總數(shù)的大于或等于約0%、大于或等于約10%、大于或等于約20%、大于或等于約30%、大于或等于約40%、大于或等于約50%、大于或等于約60%、大于或等于約70%、大于或等于至大約80%、大于或等于約90%、或大于或等于約95%的碳-碳sp²雜化鍵含量，諸如大于或等于約0%至小于或等于約99%、大于或等于約0%至小于或等于約95%、大于或等于約0%至小于或等于約90%、大于或等于約0%至小于或等于約80%、大于或等于約0%至小于或等于約70%、大于或等于約0%至小于或等于約60%、大于或等于約0%至小于或等于約50%、大于或等于約0%至小于或等于約40%、大于或等于約0%至小于或等于約30%、大于或等于約0%至小于或等于約20%、大于或等于約0%至小于或等于約10%、大于或等于約0%至小于或等于約5%、大于或等于約0%至小于或等于約1%的碳-碳sp²雜化鍵含量。

在當(dāng)前技術(shù)的各個(gè)方面中，dlc材料包括大于或等于約1:1000至小于或等于約1000:1、大于或等于約1:750至小于或等于約750:1、大于或等于約1:500至小于或等于500:1、大于或等于約1:250至小于或等于約250:1、從大于或等于約1:100至小于或等于約100:1、大于或等于約1:50至小于或等于約50:1的碳-碳sp³雜化鍵:碳-碳sp²雜化鍵的比。

在當(dāng)前技術(shù)的一些方面中，犧牲碳層還包括螯合劑。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以使用任何合適的螯合劑。合適的螯合劑的非限制性示例包括乙二胺四乙酸（edta）、乙二醇-雙（β-氨基乙基醚）-n,n,n',n'-四乙酸（egta）、二亞乙基三胺五乙酸（dtpa）（diethylenetriaminepentaaceticacid）、n,n-雙（羧甲基）甘氨酸（nta）谷氨酸、n,n-二乙酸（glda）、羥乙基乙二胺三乙酸（hedta）、乙醇二甘氨酸（edg）（ethanoldiglycinicacid）、1,3-丙二胺四乙酸（pdta）、葡庚糖酸、天冬氨酸-n,n-二乙酸（asda）、1,2-二氨基環(huán)己烷-n,n,n',n'-四乙酸（cdta）、乙二胺-n,n'-二鄰羥基苯基乙酸（eddha）（ethylenediamine-n,n’,diorthohydroxyphenylaceticacid）、乙二胺-n,n'-二鄰羥基對甲基苯基乙酸（eddhma）（ethylenediamine-n,n’,diorthohydroxyparamethylphenylaceticacid）、乙二胺-n,n'-二琥珀酸（edds）、n,n'-雙（2-羥基芐基）-乙二胺-n,n'-二乙酸（hbed）、n-羥乙基乙二胺-n,n',n'-三乙酸（hedta）、亞氨基-n,n-二琥珀酸（ids）、甲基甘氨酸-n,n-二乙酸（mgda）、三亞乙基四胺-n,n,n',n'',n''',n'''-六乙酸（ttha）及其組合。

根據(jù)當(dāng)前技術(shù)的各個(gè)方面，犧牲碳層摻雜有金屬、類金屬或非金屬摻雜材料以產(chǎn)生摻雜的犧牲碳層。摻雜材料是例如鈣（ca）、鋅（zn）、鐵（fe）、硼（b）、鎢（w）、鉑（pt）、金（au）、銀（ag）、銅（cu）、鉻（cr）、鋁（al）、鈦（ti）、氮（n）、磷（p）、硅（si）、鈷（co）、釩（v）、鋯（zr）、鈮（nb）、鉬（mo）、鉿（hf）、鉭（ta）、錸（re）或其組合。當(dāng)存在時(shí)，犧牲碳層具有大于0wt.%至小于或等于約30wt.%、至小于或等于約20wt.%、至小于或等于10wt.%、或至小于或等于約5wt.%的摻雜材料濃度。在一些實(shí)施例中，犧牲碳層是摻雜硅的碳層。應(yīng)當(dāng)理解，摻雜硅的碳層可具有所需的和/或適于期望的最終用途的任何厚度和硅含量。在示例中，摻雜硅的碳層的厚度的范圍為約0.5μm至約2μm，并且硅的量的范圍為摻雜硅的碳層的大于或等于約1wt.%至小于或等于約15wt.%。

犧牲碳層可直接設(shè)置在車輛部件的表面上，或直接設(shè)置在保護(hù)層的表面上，該保護(hù)層例如通過粘合劑層設(shè)置在車輛部件上。圖8是接觸乙醇混合燃料的車輛部件100的半示意橫截面視圖。具體地，車輛部件100是燃料噴射器的座接觸元件。雖然座接觸元件是代表性的，但是應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)前技術(shù)構(gòu)思了接觸乙醇混合燃料的燃料輸送系統(tǒng)的所有部件。圖9是座接觸元件100的透視剖視圖。如圖8和圖9所描繪的，座接觸元件100包括基底102?；?02由本領(lǐng)域已知的任何材料（諸如例如，鋼合金或陶瓷）組成。在當(dāng)前技術(shù)的各個(gè)方面中，基底可具有大于或等于約hrc58至小于或等于約hrc60的硬度。在一些實(shí)施例中，基底包括工具鋼440c并具有hrc58-60的硬度。粘合劑層（諸如粘合劑中間層）104直接設(shè)置在基底102上。粘合劑層104具有大于或等于約10nm至小于或等于約100nm的厚度，并且包括粘合劑材料，諸如鉻、鈦、鉑、鉭、鎳、銅及其組合。保護(hù)層106直接設(shè)置在粘合劑層104上。保護(hù)層106具有大于或等于約100nm至小于或等于約10μm、大于或等于約500nm至小于或等于約5μm，或大于或等于約1μm至小于或等于約2μm的厚度，諸如例如約1.5μm的厚度。在各種實(shí)施例中，保護(hù)層106包括直接設(shè)置在粘合劑層104上的碳化鎢碳（wcc）。犧牲碳層108直接設(shè)置在保護(hù)層106上。犧牲碳層108具有大于或等于約250nm至小于或等于約5μm，或大于或等于約500nm至小于或等于約2μm的厚度。犧牲碳層108可包括如上所述的螯合劑和摻雜物中的至少一種。

在各種實(shí)施例中，如圖8和圖9所描繪的，基底102可以是球形帽。在一個(gè)變型中，球形帽具有約3mm的直徑。中間層104可包含鉻并且為約100nm厚。保護(hù)層106可包括wcc并且為約1.0μm至約1.5μm厚。犧牲碳層108可以是摻雜硅的碳。在這種示例中，當(dāng)燃料噴射器是新的并且未經(jīng)歷犧牲碳層108的任何消耗時(shí)，摻雜硅的碳層108可以為約0.5μm至約2μm厚。

應(yīng)當(dāng)理解，本公開的犧牲碳層108是多功能的。這些功能中的一些包括但不限于以下。犧牲碳層108可以補(bǔ)償來自座接觸元件的由于來自座接觸元件的碳與燃料中攜帶的鋅離子產(chǎn)生的氧化鋅（氧化鋅）反應(yīng)而引起的碳化學(xué)損失。犧牲碳層還可以：增加wcc熱穩(wěn)定性，例如增加約100℃；由于石墨碳的導(dǎo)熱率低于類金剛石碳的導(dǎo)熱率，屏蔽從密封帶到wcc的熱；和由于sio2作用為潤滑劑而減少物理磨損損耗。二氧化硅（sio2）可以在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間通過與可能存在于乙醇燃料中的h2o反應(yīng)來產(chǎn)生。

本公開的示例提供用于減輕尖端泄漏的低成本且可實(shí)施的策略（例如，不需要額外的工具）。此外，由于犧牲碳層提供對碳損耗的長期容忍，故本公開的示例可以延長wcc涂層的壽命。本公開的示例可以與以生物燃料（例如e100）運(yùn)行的車輛一起使用。

當(dāng)前技術(shù)還提供一種保護(hù)車輛零件免受與包含有乙醇的燃料接觸導(dǎo)致的熱和腐蝕性損傷的方法。該方法包括在被構(gòu)造成接觸包含有乙醇的燃料的車輛部件的表面的至少一部分上設(shè)置犧牲碳層，并使具有犧牲碳層的車輛部件的表面的至少一部分接觸包括乙醇的燃料。犧牲碳層包括與從包含乙醇和攜帶的鋅離子的燃料沉積的氧化鋅絡(luò)合并溶解的碳。車輛部件是燃料噴射器、進(jìn)氣閥、排氣閥、氣缸、活塞、火花塞、燃料泵、發(fā)送單元、燃料箱、環(huán)、墊圈或其組合。在當(dāng)前技術(shù)的各個(gè)方面中，車輛部件是本文所述的燃料噴射器的部件。通過過濾陰極真空電弧、離子束沉積、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、脈沖激光沉積或等離子體浸沒離子注入執(zhí)行設(shè)置。在一些實(shí)施例中，設(shè)置層包括設(shè)置具有車輛部件的表面的大于或等于約250nm至小于或等于約5μm的厚度的犧牲碳層。

出于說明和描述的目的提供實(shí)施例的前述描述。這不旨在是窮盡性的或限制公開。即使沒有具體示出或描述，具體實(shí)施例的各個(gè)元件或特征通常不限于該具體實(shí)施例，而是在適用的情況下能夠互換，并且可以在所選擇的實(shí)施例中使用。具體實(shí)施例的各個(gè)元件或特征也會(huì)在許多方面不同。這些變型不被視為偏離本公開，并且所有這種修改旨在被包括在本公開的范圍內(nèi)。