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EP1525384B1 - Druckguss-zylinderkurbelgehäuse - Google Patents

Druckguss-zylinderkurbelgehäuse Download PDF

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Publication number
EP1525384B1
EP1525384B1 EP03764931A EP03764931A EP1525384B1 EP 1525384 B1 EP1525384 B1 EP 1525384B1 EP 03764931 A EP03764931 A EP 03764931A EP 03764931 A EP03764931 A EP 03764931A EP 1525384 B1 EP1525384 B1 EP 1525384B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
cast
row
casting
liner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03764931A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1525384A1 (de
EP1525384B8 (de
Inventor
Norbert Grunenberg
Guido Söll
Heinrich Wodarski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=30469039&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1525384(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1525384A1 publication Critical patent/EP1525384A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1525384B1 publication Critical patent/EP1525384B1/de
Publication of EP1525384B8 publication Critical patent/EP1525384B8/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0002—Cylinder arrangements
    • F02F7/0007—Crankcases of engines with cylinders in line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/108—Siamese-type cylinders, i.e. cylinders cast together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F2001/106—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling using a closed deck, i.e. the water jacket is not open at the block top face
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    • F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
    • F02F2007/009—Hypereutectic aluminum, e.g. aluminum alloys with high SI content
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05C2203/06—Silicon
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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/4927—Cylinder, cylinder head or engine valve sleeve making

Definitions

  • the invention relates to a die-cast cylinder crankcase according to the preamble of claim 1, and to a method for producing a die-cast cylinder crankcase according to claim 5.
  • cylinder crankcases of large series engines are preferably produced for reasons of economy in die-cast aluminum.
  • cylinder liners are usually inserted into the tool and cast around. The distances between the cylinder liners are sometimes reduced to less than 3 mm. Narrower webs reduce the stiffness of the cylinder crankcase.
  • the US 4,446,906 describes a method for manufacturing a cylinder crankcase using salt cores.
  • complex cooling channels can be designed, but the process reliability has proved in a large component such as the cylinder crankcase not suitable for mass production.
  • the object of the invention is to provide a die-cast cylinder crankcase and a method for its production, which has over the prior art with a small web width between the cylinder liners improved rigidity and more effective cooling.
  • the object is achieved in a die-cast cylinder crankcase according to claim 1, and in a method for producing a die-cast cylinder crankcase according to claim 5.
  • the die-cast cylinder crankcase according to the invention according to claim 1 is characterized in that it comprises a series of cylinder liners cast together.
  • a series of cylinder liners is referred to in the jargon as a liner, which is why this term is also used in the following.
  • the liner is cast in the cylinder crankcase.
  • the cylinder crankcase basically from all alloys suitable for this purpose, in particular aluminum alloys but also magnesium alloys can exist.
  • the liner is cast in sand casting or chill casting and therefore has the advantage that cavities or undercuts can be displayed comparatively easily. Therefore, the liner has an at least partially closed water jacket with different cooling channels. In particular, the water jacket is at least partially closed in the direction of a cylinder head side of the cylinder crankcase. This leads to a mounting surface of the cylinder head to a larger sealing surface and a better seal between the cylinder head and cylinder crankcase.
  • Another advantage of the cylinder crankcase according to the invention is that the webs between the cylinder liners can be provided with cooling channels.
  • the distances between them are only between 3 mm and 4 mm.
  • the milling or drilling of cooling channels in the land areas between cylinder liners is complex and expensive. Cooling channels in the web areas can already be integrated when using the liners according to the invention.
  • the liner can be made of any castable material that meets the tribological and thermal requirements for cylinder treads.
  • the liners are preferably made of a gray cast iron material gasoline engines for weight reasons usually a liner of a hypereutectic aluminum-silicon alloy or ordinary aluminum casting alloys (standard alloys) is used.
  • the liner is represented in place of a hypereutectic AlSi alloy by a standard aluminum based casting alloy.
  • Die-cast components have lower porosity or sand casting components.
  • the lower porosity facilitates the application of a tribologically stable layer, preferably a thermal sprayed layer and improves its adhesion.
  • the sprayed layer serves as wear protection layer and cylinder running surface.
  • a further component of the invention is a method for producing a cylinder crankcase according to claim 5, comprising the following method steps:
  • a liner is produced by a casting method known per se (sand casting or chill casting). The casting is done using a lost core, which serves to form cooling channels. The liner has an at least partially closed water jacket.
  • the liner is then inserted into a die casting tool.
  • the holes of the individual cylinder liners of the liner are placed on sleeves in the die-casting tool and thus fixed.
  • the die casting tool is also poured out by a known die casting process. During die casting, the pouring of the liner takes place in the cylinder crankcase, at least partially resulting in a connection of the two metal alloys (liner and cylinder crankcase).
  • FIG. 1 starting from a cylinder head side 18 (see FIG. 2), a plan view of a cylinder crankcase 2 with a liner 4 cast in according to the invention is shown.
  • the liner 4 comprises a plurality of cylinder liners 5, which are separated from each other by web portions 12 and are limited by the cylinder surfaces 15.
  • the cylinder liners 5 of the liner 4 are cast together in a casting process.
  • a water jacket 6 is cast in the outer region 9 of the liner 4, a water jacket 6 is cast.
  • the water jacket 6 comprises a plurality of mostly interconnected cooling channels 8, 10.
  • the water jacket 6 of the liner 4 is connected by transfer openings 13 with a water jacket 14 (FIG. 2) of the cylinder crankcase 2 and with a water jacket of a cylinder head (not shown).
  • the outer cooling channels 8 run, as shown in phantom in FIG. 1, at least partially closed in the liner 4.
  • the course of cooling channels 10 in the web region 12 is also shown in dashed lines.
  • Bolt holes 16 are used to attach the cylinder head.
  • Fig. 3 is a longitudinal section through a cylinder crankcase 2 with liner 4 is shown. In this view are in the Web area 12, the cooling channels 10 highlighted. These also run largely closed and, as shown in phantom in Fig. 1, connected to the cooling channels 8.
  • the method for producing the cylinder crankcase 2 according to the invention is explained in detail. It will provide a mold with an integrated sand core.
  • the mold has the contour of the liner 4, the sand core forms the later water jacket 6.
  • the core may have a minimum width of 1.5 mm.
  • a hypereutectic aluminum-silicon alloy such as AlSi15, AlSi17 or AlSi9 is poured into the mold.
  • the liner 4 is removed from the mold, the sand core removed and the liner 4 optionally deburred and / or machined.
  • a surface treatment of the liner 4 can optionally take place, which can improve the connection to the cylinder crankcase 2. This may include mechanical roughening, such as sandblasting, chemical treatments, or coatings.
  • the liner 4 is placed in a die-casting tool on sleeves.
  • a very accurate centering of the bushes 5 is possible, resulting in a more accurate bore spacing in the cylinder crankcase 2.
  • the cylinder crankcase 2 is now in the die-casting with a suitable aluminum alloy, for. B. a AlSi9Cu3 poured.
  • a suitable aluminum alloy for. B. a AlSi9Cu3 poured.
  • Druckgie- ⁇ en there is at least partially a chemical connection between the alloy of the liner and the cylinder crankcase at their interfaces.
  • the liner 4 may be designed to be closed towards an oil pan side 20. This can be done by a (not shown) ground, already in the production of the liner 4 is poured. By this measure, penetration (injection) of the molten aluminum between cylinder surfaces 15 and quill is prevented during die casting. The post-processing effort is significantly reduced. It only has the bottom, which closes the cylinder liner 5, machined off.
  • Another advantage of the cylinder crankcase 2 according to the invention is that leads to a better connection between the cylinder crankcase 2 and the casting (liner 4) by the opposite of individual cylinder liners enlarged surface of the liner 4. As a result, in turn, the heat transfer between the thermally highly loaded cylinder surfaces 15 and the cylinder crankcase 2 is improved.
  • the liner is cast by gravity casting through an AlSi7Mg alloy. After machining, a layer is applied to inner surfaces of the cylinder liners of the liner by plasma spraying. This layer of a hypereutectic AlSi alloy serves as a cylinder surface after finishing (fine turning, honing).
  • the layer can be applied by any conventional coating method.
  • Thermal spray coatings such as plasma spraying, electric arc wire spraying or flame spraying have proven successful.
  • As a layer material can also basically any wear-resistant material used, which is tribologically coordinated with the friction partner, a piston ring (and piston skirt).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckguss-Zylinderkurbelgehäuse in dass eine Liner (4) aus mehreren Zylinderlaufbuchsen eingegossen ist. Der Liner (4) wird im Sandguss hergestellt und in das Druckgusswerkzeug eingelegt. Der Liner (4) weist einen zumindest teilweise geschlossenen Wassermantel (6) auf. Der Wassermantel (6) kann gegebenenfalls Kühlkanäle (10) im Stegbereich (12) umfassen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Druckguss-Zylinderkurbelgehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Druckguss-Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 5.
  • Moderne Motoren müssen zunehmend mit weniger Bauraum auskommen, gleichzeitig steigen die thermischen und mechanischen Belastungen der Motoren stetig an. Dies erfordert eine aufwändige Kühlung, wobei auf Grund des ebenfalls angestrebten möglichst geringen Gewichts auch die Wandstärken immer geringer werden und somit weniger tragendes Material zur Verfügung steht.
  • Bevorzugt werden die Zylinderkurbelgehäuse von Großserienmotoren aus Gründen der Wirtschaftlichkeit im Aluminiumdruckguss hergestellt. Hierzu werden in der Regel Zylinderlaufbuchsen in des Werkzeug eingelegt und umgossen. Die Abstände zwischen den Zylinderlaufbuchsen verringern sich teilweise auf unter 3 mm. Durch schmalere Stege verringert sich die Steifigkeit des Zylinderkurbelgehäuses.
  • Durch die räumliche Enge im Bereich der Zylinderlaufbuchsen wird zudem die Gestaltung des Wassermantels erschwert, da im Druckguss nur eine begrenzte Gestaltungsfreiheit bezüglich Hinterschneidungen und Hohlräumen gegeben ist.
  • Die US 4,446,906 beschreibt ein Verfahren, zur Herstellung eines Zylinderkurbelgehäuses unter Verwendung von Salzkernen. Hiermit können komplexe Kühlkanäle ausgestaltet werden, die Prozesssicherheit hat sich jedoch bei einem so großen Bauteil wie dem Zylinderkurbelgehäuse als nicht großserientauglich erwiesen.
  • Aus der US 5,862,852 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinderblockes einer Verbrennungskraftmaschine bekannt. Dabei wird ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinderblockes mit einer Zylinderlaufbuchse für eine Verbrennungskraftmaschine angegeben, welches die Anzahl der erforderlichen Herstellungsschritte verringert und einen möglichen Versatz der Zylinderlaufbuchse relativ zum Zylinderblock reduziert oder verhindert.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Druckguss-Zylinderkurbelgehäuse und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, das gegenüber dem Stand der Technik bei geringer Stegbreite zwischen den Zylinderlaufbuchsen eine verbesserte Steifigkeit und eine effektivere Kühlung aufweist.
  • Die Lösung der Aufgabe besteht in einem Druckguss-Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 1, sowie in einem Verfahren zur Herstellung eines Druckguss-Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 5.
  • Das erfindungsgemäße Druckguss-Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 1 zeichnet sich dadurch aus, dass es eine Reihe von aneinandergegossenen Zylinderlaufbuchsen aufweist. Eine derartige Reihe von Zylinderlaufbuchsen wird in der Fachsprache als Liner bezeichnet, weshalb dieser Begriff auch im Weiteren so gebraucht wird. Der Liner ist in das Zylinderkurbelgehäuse eingegossen.
  • Unter Druckguss wird hierbei sowohl Druckguss als auch Squeeze-Casting verstanden, wobei das Zylinderkurbelgehäuse grundsätzlich aus allen hierfür geeigneten Legierungen, insbesondere Aluminium-Legierungen jedoch auch Magnesium-Legierungen bestehen kann.
  • Der Liner wird im Sandguss oder im Kokillenguss gegossen und besitzt deshalb den Vorteil, dass Hohlräume oder Hinterschneidungen vergleichsweise einfach dargestellt werden können. Deshalb weist der Liner einen zumindest teilweise geschlossenen Wassermantel mit verschieden Kühlkanäle auf. Insbesondere ist der Wassermantel in Richtung einer Zylinderkopfseite des Zylinderkurbelgehäuses zumindest teilweise geschlossen. Dies führt an einer Montagefläche des Zylinderkopfes zu einer größeren Dichtfläche und zu einer besseren Dichtung zwischen Zylinderkopf und Zylinderkurbelgehäuse.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Zylinderkurbelgehäuses besteht darin, dass die Stege zwischen den Zylinderlaufbuchsen mit Kühlkanälen versehen werden können. Bei der Verwendung von einzelnen Zylinderlaufbuchsen betragen die Abstände zwischen diesen lediglich zwischen 3 mm und 4 mm. Das Einfräsen oder Bohren von Kühlkanälen in die Stegbereiche zwischen Zylinderlaufbuchsen ist aufwändig und teuer. Kühlkanäle in den Stegbereichen können bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Linern bereits integriert sein.
  • Grundsätzlich kann der Liner aus jedem gießbaren Material bestehen, das den tribologischen und thermischen Anforderungen für Zylinderlaufflächen entspricht. Bei Motoren mit besonders hohen Drücken, etwa bei Dieselmotoren, bestehen die Liner bevorzugt aus einem Graugussmaterial, bei Benzinmotoren wird aus Gewichtsgründen in der Regel ein Liner aus einer übereutektischen Aluminiüm-Silizium-Legierung oder gewöhnlichen Aluminium-Gießlegierungen (Standard-Legierungen) verwendet.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsform wird der Liner an Stelle einer übereutektischen AlSi-Legierung durch eine Standard-Gießlegierung auf Aluminiumbasis dargestellt. Im Gegensatz zu Druckguss-Bauteilen weisen Kokillen- oder Sandguss-Bauteile eine geringere Porosität auf. Die geringere Porosität erleichtert das Aufbringen einer tribologisch beständigen Schicht, bevorzugt eine thermische Spritzschicht und verbessert deren Haftung. Die Spritzschicht dient als Verschleißschutzschicht und Zylinderlauffläche. Ein Vorteil dieser Variante besteht in günstigeren Gießeigenschaften von Aluminium-Standard-Legierungen.
  • Ein weiterer Bestandteil der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinderkurbelgehäuses nach Anspruch 5, das folgende Verfahrensschritte umfasst:
  • Ein Liner wird nach einem an sich bekannten Gießverfahren (Sand- oder Kokillenguss) hergestellt. Das Gießen erfolgt unter Verwendung eines verlorenen Kerns, der zur Ausbildung von Kühlkanälen dient. Der Liner weist einen zumindest teilweise geschlossenen Wassermantel auf.
  • Der Liner wird anschließend in ein Druckgusswerkzeug eingesetzt. Hierbei werden die Bohrungen der einzelnen Zylinderlaufbuchsen des Liners auf Pinolen im Druckgusswerkzeug aufgesetzt und somit fixiert. Anschließend wird das Druckgusswerkzeug ebenfalls nach einem bekannten Druckgießverfahren ausgegossen. Während des Druckgießens erfolgt das Eingießen des Liners in das Zylinderkurbelgehäuse, wobei es zumindest teilweise zu einer Verbindung der beiden Metalllegierungen (Liner und Zylinderkurbelgehäuse) kommt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungsformen werden im Folgenden an Hand der Figuren und dem Verfahrensbeispiel beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Draufsicht auf ein Zylinderkurbelgehäuse mit einem Liner,
    Fig. 2
    einen Querschnitt durch eine Zylinderkurbelgehäuse mit Liner im Bereich einer Zylinderbohrung und
    Fig. 3
    eine Längsschnitt durch ein Zylinderkurbelgehäuse mit Liner.
  • In Fig. 1 ist ausgehend von einer Zylinderkopfseite 18 (s. Fig. 2) eine Draufsicht auf ein Zylinderkurbelgehäuse 2 mit einem erfindungsgemäß eingegossenen Liner 4 dargestellt. Der Liner 4 umfasst mehrere Zylinderlaufbuchsen 5, die jeweils durch Stegbereiche 12 voneinander getrennt sind und von den Zylinderlaufflächen 15 begrenzt werden. Die Zylinderlaufbuchsen 5 des Liners 4 sind in einem Gießvorgang aneinandergegossen. Im Außenbereich 9 des Liners 4 ist ein Wassermantel 6 eingegossen. Der Wassermantel 6 umfasst mehrere, meistens miteinander verbundene Kühlkanäle 8, 10. Hierbei unterscheidet man zwischen äußeren Kühlkanälen 8, die im Außenbereich 9 des Liners 4 verlaufen und Kühlkanäle 10, die im Stegbereich 12 verlaufen.
  • Der Wassermantel 6 des Liners 4 ist durch Übertrittsöffnungen 13 mit einem Wassermantel 14 (Fig. 2) des Zylinderkurbelgehäuses 2 und mit einem Wassermantel eines nicht dargestellten Zylinderkopfes verbunden. Die äußeren Kühlkanäle 8 verlaufen, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist, zumindest teilweise geschlossen im Liner 4. Ebenfalls gestrichelt ist der Verlauf von Kühlkanälen 10 im Stegbereich 12 dargestellt. Verschraubungsbohrungen 16 dienen zur Befestigung des Zylinderkopfes.
  • Der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt durch das Zylinderkurbelgehäuse 2 und den Liner 4 veranschaulicht den Verlauf der weitgehend geschlossenen äußeren Kühlkanäle 8, zudem ist der Wassermantel 14 im Zylinderkurbelgehäuse dargestellt.
  • In Fig. 3 wird ein Längsschnitt durch ein Zylinderkurbelgehäuse 2 mit Liner 4 dargestellt. In dieser Ansicht sind im Stegbereich 12 die Kühlkanäle 10 hervorgehoben. Diese verlaufen ebenfalls weitgehend geschlossen und sind, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt, mit den Kühlkanälen 8 verbunden.
  • Im folgenden Beispiel wird das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Zylinderkurbelgehäuse 2 näher erläutert. Es wird eine Kokille mit einem integrierten Sandkern bereitgestellt. Die Kokille weist die Kontur des Liners 4 auf, der Sandkern bildet den späteren Wassermantel 6 aus. Im Bereich der Stegkühlkanäle 10 kann der Kern eine minimale Breite von 1,5 mm aufweisen.
  • Im Schwerkraftguss oder im Niederdruckguss wird eine übereutektische Aluminium-Siliziumlegierung beispielsweise AlSi15, AlSi17 oder AlSi9 in die Kokille eingegossen. Nach dem Abkühlen wird der Liner 4 aus der Kokille entnommen, der Sandkern entfernt und der Liner 4 gegebenenfalls entgratet und/oder spanend bearbeitet. Zudem kann fakultativ eine Oberflächenbehandlung des Liners 4 erfolgen, die die Anbindung zum Zylinderkurbelgehäuse 2 verbessern kann. Hierzu können mechanisches Aufrauen, wie Sandstrahlen, chemische Behandlungen, oder Beschichtungen gehören.
  • Anschließend wird der Liner 4 in ein Druckgusswerkzeug auf Pinolen aufgesetzt. Durch die Verbindung der einzelnen Zylinderlaufbuchsen 5 im Liner 4 ist eine sehr genaue Zentrierung der Buchsen 5 möglich, was zu einem genaueren Bohrungsabstand im Zylinderkurbelgehäuse 2 führt. Das Zylinderkurbelgehäuse 2 wird nun im Druckgussverfahren mit einer geeigneten Aluminiumlegierung, z. B. eine AlSi9Cu3 ausgegossen. Beim Druckgie-βen kommt es zumindest bereichsweise zu einer chemischen Verbindung zwischen der Legierung des Liners und des Zylinderkurbelgehäuse an deren Grenzflächen.
  • Gegebenenfalls kann der Liner 4 zu einer Ölwannenseite 20 hin geschlossen ausgestaltet sein. Dies kann durch einen (nicht dargestellten) Boden geschehen, der bereits bei der Herstellung des Liners 4 angegossen wird. Durch diese Maßnahme wird ein Eindringen (Einspritzen) der Aluminiumschmelze zwischen Zylinderlaufflächen 15 und Pinole beim Druckgießen verhindert. Der Nachbearbeitungsaufwand wird so deutlich reduziert. Es muss lediglich der Boden, der die Zylinderlaufbuchse 5 abschließt, spanend abgearbeitet werden.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Zylinderkurbelgehäuse 2 besteht darin, dass durch die gegenüber von einzelnen Zylinderlaufbuchsen vergrößerte Oberfläche des Liners 4 zu einer bessern Anbindung zwischen dem Zylinderkurbelgehäuse 2 und dem Eingussteil (Liner 4) führt. Hierdurch wird wiederum der Wärmeübergang zwischen den thermisch hochbelasteten Zylinderlaufflächen 15 und dem Zylinderkurbelgehäuse 2 verbessert.
  • Weiterhin wird durch die integrierte Bauweise des Liners 4 ein gelegentlich auftretendes, geringfügiges Absinken der Zylinderlaufbuchsen im Motorbetrieb (Setzen) verhindert. Ebenfalls wird verhindert, dass Kühlwasser in den Ölkreislauf gelangen kann, was unter Umständen vorkommt, wenn bei einzelnen Buchsen eine Spalt zwischen der Buchse und dem Umguss (Zylinderkurbelgehäuse) auftritt.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung wird der Liner im Kokillenguss durch eine AlSi7Mg-Legierung gegossen. Nach einer Bearbeitung wird auf Innenflächen der Zylinderlaufbuchsen des Liners durch Plasmaspritzen eine Schicht aufgebracht. Diese Schicht aus einer übereutektische AlSi-Legierung dient nach einer Endbearbeitung (Feindrehen, Honen) als Zylinderlauffläche.
  • Grundsätzlich kann die Schicht durch alle gebräuchlichen Beschichtungsverfahren aufgebracht werden. Thermische Spritzschichten, wie Plasmaspritzen, Lichtbogendrahtspritzen oder Flammspritzen haben sich bewährt. Als Schichtmaterial kann ebenfalls grundsätzlich jedes verschleißbeständige Material verwendet werden, das mit dem Reibpartner, einem Kolbenring (und Kolbenhemd) tribologisch abgestimmt ist.

Claims (7)

  1. Druckguss-Zylinderkurbelgehäuses,
    dadurch gekennzeichnet,
    • dass in das Zylinderkurbelgehäuse (2) mindestens eine zusammenhängende Reihe (4) aus mindestens zwei Zylinderlaufbuchsen (5) eingegossen ist,
    • die Reihe Zylinderlaufbuchsen (4) aus einem Sand- oder Kokillengussstück besteht,
    • die Reihe Zylinderlaufbuchsen (4) mindestens einen Wassermantel (6) aufweist,
    • wobei der Wassermantel bezüglich einer einem Zylinderkopf zugewandten Seite (18) des Zylinderkurbelgehäuses (2) mindestens teilweise geschlossenen ist.
  2. Druckguss-Zylinderkurbelgehäuses,
    dadurch gekennzeichnet,
    • dass in das Zylinderkurbelgehäuse (2) mindestens eine zusammenhängende Reihe (4) aus mindestens zwei Zylinderlaufbuchsen (5) eingegossen ist,
    • die Reihe Zylinderlaufbuchsen (4) aus einem Sand- oder Kokillengussstück besteht,
    • die Reihe Zylinderlaufbuchsen (4) mindestens einen Wassermantel (6) aufweist,
    • das mindestens ein Kühlkanal (10) des Wassermantels (6) durch den Stegbereich (12) zwischen den Zylinderlaufbuchsen (5) verläuft.
  3. Druckguss-Zylinderkurbelgehäuses nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Reihe Zylinderlaufbuchsen (4) aus einem Gussmaterial auf Eisenbasis besteht.
  4. Druckguss-Zylinderkurbelgehäuses nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Reihe Zylinderlaufbuchsen (4) aus einer übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung besteht.
  5. Druckguss-Zylinderkurbelgehäuses nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Reihe Zylinderlaufbuchsen (4) aus einer Standard-Aluminium-Gießlegierung besteht und eine Zylinderlauffläche mit einer tribologisch beständigen Schicht beschichtet ist.
  6. Druckguss-Zylinderkurbelgehäuses nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schicht eine thermische Spritzschicht ist.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Druckguss-Zylinderkurbelgehäuses nach Anspruch 1 oder 2, umfassend folgende Schritte:
    • Gießen einer Reihe von Zylinderlaufbuchsen (4) unter Verwendung eins verlorenen Kerns zur Ausbildung eines zumindest teilweise geschlossenen Wassermantels (6),
    • Einlegen der Reihe von Zylinderlaufbuchsen (4) in ein Druckgießwerkzeug eines Zylinderkurbelgehäuses (2)und
    • Druckgießen des Zylinderkurbelgehäuses (2) und gleichzeitiges Eingießen der Reihe Zylinderlaufbuchsen (4).
EP03764931A 2002-07-23 2003-07-01 Druckguss-zylinderkurbelgehäuse Expired - Lifetime EP1525384B8 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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