DE10019793C1 - Zylinderlaufbuchse für Verbrennungskraftmaschinen und Herstellungsverfahren - Google Patents
Zylinderlaufbuchse für Verbrennungskraftmaschinen und HerstellungsverfahrenInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufbuchse für Verbrennungskraftmaschinen und eine Zylinderbuchse offenbart, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist. Das Verfahren weist ein thermisches Aufspritzen, beispielsweise mit einem Lichtbogenspritzverfahren, einer Verschleißschicht auf einem Stützkörper und auf die Verschleißschicht ein Aufspritzen einer Deck- bzw. Anbindeschicht auf. Die Verschleißschicht umfasst eine übereutektische Aluminium/Silizium-Legierung und die Deck- bzw. Anbindeschicht umfasst eine untereutektische Aluminium/Silizium-Legierung. Zwischen diesen beiden Schichten kann eine Schmelzbremse, beispielsweise aus Eisen, angebracht werden. Die Schmelzbremse weist dabei eine höhere Schmelztemperatur als die beiden Aluminium/Silizium-Legierungen auf und verhindert dadurch ein Anschmelzen der Verschleißschicht beim Eingießen der Zylinderlaufbuchse in eine Zylinderbohrung.
Description
Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ein Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufbuchse für
Verbrennungskraftmaschinen aus Leichtmetall durch thermisches Aufspritzen, sowie gemäß Patentanspruch 16 eine
nach diesem Verfahren hergestellte Zylinderlaufbuchse.
Bei Verbrennungskraftmaschinen mit einem Motorblock aus Gusseisen- oder
Aluminiumlegierungen ist es vielfach üblich, in die Zylinderbohrungen des Motorblocks
Zylinderlaufbuchsen einzusetzen. Die Buchsen bestehen aus zylindrischen Rohrabschnitten
und begrenzen im Motor mit ihren Innenflächen den Brennraum der Verbrennungskammer,
wobei die Innenflächen gleichzeitig als Laufflächen für die Kolbenringe dienen.
Entsprechend der hohen Verschleißbelastung werden als Laufbuchsenwerkstoffe
verschleißfeste Gusseisen- oder Stahllegierungen oder auch Sinterwerkstoffe verwendet. Die
Laufflächen der Buchsen müssen zusätzlich aufwendig spanabhebend bearbeitet werden, und
gegebenenfalls sind die Laufflächen mit verschleißfesten Beschichtungen versehen.
In der DE 196 05 946 C1 wird ein Herstellungsverfahren für Zylinderlaufbuchsen offenbart,
mit dem eine Zylinderlaufbuchse bei hoher Verschleißfestigkeit einfach und kostengünstig
mit optimal dünner Wandstärke hergestellt werden kann und anschließend als eigenständiges
Bauteil in einem Motorblock einsetzbar ist. Auf die Außenfläche eines als Formkörper
dienenden Dorns wird durch ein thermisches Spritzverfahren eine erste Verschleißschicht
und darauf eine Deckschicht aufgebracht und anschließend wird die gebildete
Zylinderlaufbuchse vom Dorn abgezogen.
Im Automobilbau werden immer mehr Graugusskurbelgehäuse von Hubkolbenmaschinen
durch solche aus Leichtmetallen verdrängt, um das Kraftfahrzeuggesamtgewicht zu
verringern und damit die Kraftstoffausnutzung zu verbessern. Zur Herstellung von
Kurbelgehäusen aus Leichtmetall bietet sich aus wirtschaftlichen und technischen Gründen
zunächst ein Druckgießen von niedrig legiertem Aluminium, beispielsweise AlSi9Cu3, an.
Solche Legierungen zeigen im Gegensatz zum im Motorenbau etablierten aber erheblich
aufwendigeren atmosphärischen Guss von übereutektischen Aluminium/Silizium-
Legierungen, beispielsweise AlSi17, ein unbefriedigendes Reibungs- und
Verschleißverhalten im Kontakt mit Aluminiumkolben und Kolbenringen und sind daher als
Reibpartner ungeeignet. Daher kann auch für Leichtmetall-Motoren auf das Eingießen von
tribologisch geeigneten Buchsen aus Grauguss oder übereutektischen Aluminium/Silizium-
Legierungen nicht verzichtet werden.
In der DE 197 33 205 A1 wird eine Beschichtung einer Zylinderlauffläche einer
Hubkolbenmaschine auf Eisen-, Aluminium- oder Magnesium-Basis mit einer
übereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung und/oder einem Aluminium/Silizium-
Verbundwerkstoff und ein Verfahren zur Herstellung dieser Beschichtung offenbart. Die
Beschichtung wird hier direkt auf der Innenwand der Zylinderbohrung im Motorblock
aufgetragen. Hierzu wird entweder ein um die Mittelachse der Zylinderbohrung rotierender
Innenbrenner, der auf einem rotierenden Aggregat aufgebaut ist, in die Zylinderbohrung
eingeführt und axial bewegt. Oder es wird der Innenbrenner in die Zylinderbohrung des
rotierenden Kurbelgehäuses eingeführt und entlang der Mittelachse der Zylinderbohrung
axial bewegt, um die Beschichtung auf die Zylinderwand aufzuspritzen.
Die Herstellung der Beschichtung direkt auf der Wand der Zylinderbohrung benötigt ein
kompliziertes Aggregat mit Innenbrenner, das selber innerhalb der Bohrung rotiert, um die
Beschichtung gleichmäßig auftragen zu können. Für die zweite Möglichkeit der
Beschichtung, bei der der Innenbrenner nicht rotiert, ist es jedoch erforderlich, dass der
gesamte Motorblock mit der Zylinderbohrung um den Innenbrenner rotiert. Beide Verfahren
sind nur aufwendig und kostenintensiv umzusetzen und durchzuführen. Somit existiert ein
Bedarf an einem einfachen Verfahren, um Zylinderlaufbuchsen herzustellen, die in
Zylinderbohrungen von Leichtmetall-Motoren einsetzbar bzw. eingießbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung
von Zylinderlaufbuchsen für Leichtmetall-Motoren mit guten tribologischen Eigenschaften
bereitzustellen und Zylinderlaufbuchsen zu liefern,
die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar
sind.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 16
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
dokumentiert.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf einem Stützkörper aus Aluminium eine
Schicht aus einer übereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung durch ein thermisches
Spritzverfahren aufgetragen. Unter einer übereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung
wird in dieser Beschreibung eine Legierung verstanden, deren Silizium-Gehalt (im
Aluminium) größer ist als der Silizium-Gehalt (im Aluminium) einer Legierung mit
eutektischem Mischungsverhältnis. Bei binären Systemen versteht man unter einem
Eutektikum ein in ganz bestimmter Zusammensetzung vorliegendes Gemenge - das
eutektische Gemisch - zweier Substanzen, die in festem Zustand nicht, in flüssigem dagegen
völlig miteinander mischbar sind. In einem Zustandsdiagramm eines binären Systems heißt
der Punkt mit der niedrigstmöglichen Schmelztemperatur eutektischer Punkt. Bei ihm allein
stehen Schmelze bzw. Lösung, die sie bildenden Komponenten als Feststoffe und die
Gasphase miteinander im Gleichgewicht. Das Mischungsverhältnis des binären Systems im
eutektischen Punkt ist das eutektische Mischungsverhältnis. Bei einer Aluminium/Silizium-
Legierung beträgt der Siliziumanteil einer eutektischen Mischung etwa 12 Gew.-%. Eine
Deck- bzw. Anbindeschicht der Laufbuchse wird anschließend aus einer untereutektischen
oder eutektischen Aluminium/Silizium-Legierung gebildet, die ebenfalls durch ein
thermisches Spritzverfahren aufgetragen wird. Die Deck- bzw. Anbindeschicht bewirkt
aufgrund ihrer Zusammensetzung eine gute Anbindung an eine Innenwand einer
Zylinderbohrung beim Eingießen der Zylinderlaufbuchse. Eine untereutektische Legierung
enthält weniger Silizium als eine eutektische Legierung.
Bevorzugt wird ein Lichtbogenspritzverfahren zur Aufbringung der beiden Schichten aus
Aluminium/Silizium-Legierungen angewendet.
Bevorzugt ist ein Lichtbogenspritzverfahren, bei dem ein Fülldraht mit geschlossener Hülle
verwendet wird. Der Fülldraht wird mit einer Siliziumlegierung, bevorzugt Siliziumkörnern
durch gerichtetes Rütteln gefüllt. Im anschließenden Zieh- und Walzprozess zur Reduzierung
des Drahtes auf einen Enddurchmesser werden die Körner zerkleinert und dadurch
gleichmäßig verteilt. Dadurch ist auch die aufgespritzte Schicht gleichmäßig
zusammengesetzt. Durch den Zieh- und Walzprozess wird ebenfalls die Oberfläche des
Drahtes verfestigt. Die Verfestigung bewirkt eine gute und gleichmäßige Förderfähigkeit des
Drahtes. Die Zusammensetzung der heterogenen Legierung der Spritzschicht ist durch die
Zusammensetzung der Fülldrahtlegierung steuerbar.
Bevorzugt ist eine heterogene Aluminium/Silizium-Legierung für die Verschleißschicht mit
einem Silizium-Gehalt im Bereich von etwa 12,5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%. Bevorzugter
ist ein Bereich des Silizium-Gehaltes von etwa 15 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-%. Noch
bevorzugter ist ein Silizium-Gehalt im Bereich von etwa 20 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-%.
Am bevorzugtesten ist ein Silizium-Gehalt in der Verschleißschicht von etwa 25 Gew.-%.
Vorteilhaft ist es, wenn die anschließend aufgetragene Deck- bzw. Anbindeschicht einen
Silizium-Gehalt im Bereich von etwa 2 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-% aufweist. Bevorzugter
ist ein Bereich des Silizium-Gehaltes von etwa 3 Gew.-% bis etwa 9 Gew.-%. Noch
bevorzugter ist ein Silizium-Gehalt im Bereich von etwa 4 Gew.-% bis etwa 6 Gew.-%. Am
bevorzugtesten ist ein Silizium-Gehalt in der Deck- bzw. Anbindeschicht von etwa 5 Gew.-%.
Durch den geringen Silizium-Gehalt wird eine bessere Anbindung an die Innenwand der
Zylinderbohrung bewirkt.
Vorteilhaft ist es, zwischen diesen beiden Schichten aus Aluminium/Silizium-Legierungen,
der Verschleißschicht sowie der Deck- bzw. Anbindeschicht, eine Schmelzbremse
anzuordnen, die eine höhere Schmelztemperatur als die beiden Schichten aus
Aluminium/Silizium-Legierungen aufweist. Beim Eingießen der Zylinderlaufbuchse in eine
Zylinderbohrung ohne Schmelzbremse wird die Verschleißschicht aus einer übereutektische
Aluminium/Silizium-Legierung angeschmolzen bzw. kann sogar komplett aufgeschmolzen
werden. Die Schmelzbremse wirkt als thermische Barriere bzw. thermischer Schutzwall
zwischen den beiden Aluminium/Silizium-Legierungen. Dadurch wird ein Anschmelzen
bzw. Aufschmelzen der übereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung der
Verschleißschicht verhindert.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Eisen als Material für die Schmelzbremse, da
Eisen gegenüber den Aluminium/Silizium-Legierungen eine deutlich höhere
Schmelztemperatur aufweist.
Vorzugsweise wird der Stützkörper aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung
gebildet.
Bevorzugt wird der Stützkörper erst nach dem Eingießen spanabhebend ausgedreht. Auf
diese Weise ergibt sich eine Kostenersparnis, da beim obligatorischen Aufdrehen der
Zylinderlaufbuchse relativ wenig von der Übereutektischen Schicht abgetragen werden muss.
Bevorzugt ist eine Zylinderlaufbuchse, die eine Verschleißschicht aus einer übereutektischen
Aluminium/Silizium-Legierung und eine Deck- bzw. Anbindeschicht aus einer eutektischen
oder untereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung aufweist.
Bevorzugt weist die Zylinderlaufbuchse zwischen der Verschleißschicht und der Deck- bzw.
Anbindeschicht eine Schmelzbremse auf, die eine höhere Schmelztemperatur als die beiden
Schichten aus Aluminium/Silizium-Legierungen aufweist und die ein Anschmelzen der
Verschleißschicht beim Eingießen der Zylinderlaufbuchse in einer Zylinderbohrung
verhindert.
Vorteilhaft ist es, wenn die Schmelzbremse Eisen umfasst. Eisen hat eine deutlich höhere
Schmelztemperatur als Legierungen aus Aluminium und Silizium, aus denen die
Verschleißschicht und die Deck. bzw. Anbindeschicht gebildet werden.
Durch die Erfindung ist somit eine Zylinderlaufbuchse für Leichtmetall-Motoren geschaffen,
die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren einfach und kostengünstig herstellbar ist. Die
erfindungsgemäße Zylinderlaufbuchse ist weiterhin mit optimalen Verschleißfestigkeits
werten und tribologischen Eigenschaften herstellbar.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der beigefügten Zeichnung
dargestellt. Die Zylinderlaufbuchse 1 ist aus vier übereinanderliegenden Schichten gebildet.
Auf die äußere Umfangsfläche des Aluminium-Stützkörpers 2 ist eine Verschleißschicht 3
aus einer übereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung mittels eines thermischen
Spritzverfahrens aufgetragen. Das thermische Spritzverfahren in diesem Ausführungsbeispiel
ist ein Lichtbogenspritzverfahren. Die Verschleißschicht 3 weist bevorzugt einen
Siliziumanteil von etwa 25 Gew.-% in der Aluminium/Silizium-Legierung auf; allgemein
hat die Legierung einen Anteil in Gew.-% von 60-85% Al, 15-40% Si, max. 3% Mg, max.
5% Mn und max. 2% B. Dabei ist etwa 75% Al bevorzugt. Auf dieser Schicht 3 ist eine
Schmelzbremse 4 aus Eisen aufgebracht, die ein Anschmelzen der Verschleißschicht 3 beim
Eingießen der Zylinderlaufbuchse in einer Zylinderbohrung verhindert. Die darauf
aufgebrachte Deck- bzw. Anbindeschicht 5 umfasst eine untereutektische
Aluminium/Silizium-Legierung, mit einem Siliziumanteil von etwa 5 Gew.-%, wobei der
Rest i. w. Al ist.
Claims (18)
1. Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufbuchse (1) für Verbrennungskraftmaschinen
durch thermisches Aufspritzen einer Verschleißschicht (3) auf einen Stützkörper (2) und
anschließendes thermisches Aufspritzen einer Deck- bzw. Anbindeschicht (5) auf die
Verschleißschicht (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißschicht (3) eine
übereutektische Aluminium/Silizium-Legierung aufweist und die Deck- bzw.
Anbindeschicht (5) eine eutektische oder untereutektische Aluminium/Silizium-
Legierung aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische
Spritzverfahren ein Lichtbogenspritzverfahren umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Lichtbogen
spritzverfahren ein Fülldraht mit geschlossener Hülle verwendet wird, wobei der
Fülldraht mit einer Siliziumlegierung gefüllt ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
Silizium-Gehalt der Aluminium/Silizium-Legierung der Verschleißschicht (3) etwa 12,5 Gew.-%
bis etwa 50 Gew.-% beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Silizium-Gehalt der
Aluminium/Silizium-Legierung der Verschleißschicht (3) etwa 15 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-%
beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Silizium-Gehalt der
Aluminium/Silizium-Legierung der Verschleißschicht (3) etwa 20 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-%
beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Silizium-Gehalt der
Aluminium/Silizium-Legierung der Verschleißschicht (3) etwa 25 Gew.-% beträgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der
Silizium-Gehalt der Aluminium/Silizium-Legierung der Deck- bzw. Anbindeschicht (5)
etwa 2 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-% beträgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Silizium-Gehalt der
Aluminium/Silizium-Legierung der Deck- bzw. Anbindeschicht (5) etwa 3 Gew.-% bis
etwa 9 Gew.-% beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Silizium-Gehalt der
Aluminium/Silizium-Legierung der Deck- bzw. Anbindeschicht (5) etwa 4 Gew.-% bis
etwa 6 Gew.-% beträgt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Silizium-Gehalt der
Aluminium/Silizium-Legierung der Deck- bzw. Anbindeschicht (5) etwa 5 Gew.-%
beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Verschleißschicht (3) und der Deck- bzw. Anbindeschicht (5) eine
Schmelzbremse (4) aus einem Material angebracht wird, das eine höhere
Schmelztemperatur als die Verschleißschicht (3) und die Deck- bzw. Anbindeschicht (5)
aufweist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das
Material der Schmelzbremse (4) Eisen umfasst.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der
Stützkörper (2) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der
Stützkörper (2) zunächst in der Zylinderlaufbuchse (1) verbleibt und erst nach dem
Eingießen ausgedreht wird.
16. Zylinderlaufbuchse (1) für Verbrennungskraftmaschinen zum Eingießen in
Zylinderbohrungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Verschleißschicht (3) aus
einer übereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung und eine darüber angeordnete
Deck- bzw. Anbindeschicht (5) aus einer eutektischen oder untereutektischen
Aluminium/Silizium-Legierung aufweist.
17. Zylinderlaufbuchse (1) gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der
Verschleißschicht (3) und der Deck- bzw. Anbindeschicht (5) eine Schmelzbremse (4)
angeordnet ist, die eine höhere Schmelztemperatur als die Verschleißschicht (3) und die
Deck- bzw. Anbindeschicht (5) aufweist.
18. Zylinderlaufbuchse (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schmelzbremse (4) Eisen umfasst.
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| AT (1) | ATE310160T1 (de) |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10153306A1 (de) * | 2001-10-31 | 2003-05-15 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zum Eingießen eines Einlegeteils |
| DE10235911B3 (de) * | 2002-08-06 | 2004-04-15 | Peak-Werkstoff Gmbh | Gussverbund von Hohlprofilen aus Leichtmetall-Legierung und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE10259700A1 (de) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Herstellung eines Leichtmetall-Verbundgussteil sowie Leichtmetall-Verbundgussteil |
| DE10347510B3 (de) * | 2003-10-13 | 2005-04-28 | Federal Mogul Burscheid Gmbh | Zylinderlaufbuchse mit einer zwei Schichten umfassenden Außenbeschichtung und Verfahren zu deren Ein- oder Umgießen zu einem Verbundkörper |
| DE102005027828A1 (de) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Mahle International Gmbh | Verfahren zum Beschichten einer Zylinderlaufbuchse |
| WO2007007814A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Component for insert casting, cylinder block, and method for manufacturing cylinder liner |
| DE102006010190A1 (de) * | 2006-03-06 | 2007-09-13 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Thermisch gespritzte Aluminium/Stahl-Zylinderlaufbuchse |
| DE102010053029A1 (de) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | Peak-Werkstoff Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines aus zumindest zwei Metallschichten bestehenden hohlzylinderförmigen Bauteils |
| DE102006042549B4 (de) | 2006-09-11 | 2014-05-28 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6662773B2 (en) * | 2000-05-26 | 2003-12-16 | Audi Ag | Cylinder crankcase for an internal combustion engine |
| DE10147219B4 (de) * | 2001-09-24 | 2004-02-26 | Daimlerchrysler Ag | Zylinderlaufbuchse einer Brennkraftmaschine |
| DE10153720C2 (de) * | 2001-10-31 | 2003-08-21 | Daimler Chrysler Ag | Zylinderkurbelgehäuse mit einer Zylinderlaufbuchse und Gießwerkzeug |
| JP3821219B2 (ja) * | 2002-03-27 | 2006-09-13 | 日本ピストンリング株式会社 | 内周面に表面処理皮膜を有するシリンダライナ及びその加工方法 |
| DE10233359A1 (de) * | 2002-07-23 | 2004-02-19 | Daimlerchrysler Ag | Druckguss-Zylinderkurbelgehäuse |
| JP2005307857A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Toyota Motor Corp | シリンダブロック及びその製造方法 |
| JP4669318B2 (ja) * | 2005-05-11 | 2011-04-13 | カヤバ工業株式会社 | シリンダバレル |
| US7665440B2 (en) * | 2006-06-05 | 2010-02-23 | Slinger Manufacturing Company, Inc. | Cylinder liners and methods for making cylinder liners |
| FR2974857B1 (fr) * | 2011-05-04 | 2013-05-17 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Chemise pour bloc-cylindres d'un moteur thermique et procede de realisation d'une telle chemise |
| WO2013036747A1 (en) * | 2011-09-07 | 2013-03-14 | Federal-Mogul Corporation | Cylinder liner with a thermal barrier coating |
| US9534559B2 (en) | 2012-06-20 | 2017-01-03 | General Electric Company | Variable thickness coatings for cylinder liners |
| DE102012015405B4 (de) * | 2012-08-03 | 2014-07-03 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Zylinderlaufbuchse und Verfahren zu deren Herstellung |
| CN103386460B (zh) * | 2013-07-22 | 2015-02-04 | 河南科技大学 | 一种梯度复合耐磨圆锥衬板的制备工艺 |
| EP2829713B1 (de) * | 2013-07-26 | 2018-11-07 | Sulzer Metco AG | Werkstück mit einer Ausnehmung zur Aufnahme eines Kolbens |
| EP2913141B1 (de) | 2014-02-28 | 2019-11-06 | Illinois Tool Works Inc. | Schweißdraht mit Metallkern und Verfahren zur Herstellung davon |
| BR102014025812A2 (pt) * | 2014-10-16 | 2016-04-19 | Mahle Int Gmbh | camisa de cilindro molhada para motores de combustão interna, processo para obtenção de camisa de cilindro molhada e motor de combustão interna |
| US10132267B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-11-20 | Ford Global Technologies, Llc | Coated bore aluminum cylinder liner for aluminum cast blocks |
| US10066577B2 (en) | 2016-02-29 | 2018-09-04 | Ford Global Technologies, Llc | Extruded cylinder liner |
| KR20170127903A (ko) * | 2016-05-13 | 2017-11-22 | 현대자동차주식회사 | 인서트 주조용 실린더 라이너 및 그 제조 방법 |
| US10393059B2 (en) | 2017-03-29 | 2019-08-27 | Ford Global Technologies, Llc | Cylinder liner for an internal combustion engine and method of forming |
| CN107639214B (zh) * | 2017-07-25 | 2019-08-20 | 中原内配集团安徽有限责任公司 | 一种外圆喷铝型缸套 |
| US10718291B2 (en) | 2017-12-14 | 2020-07-21 | Ford Global Technologies, Llc | Cylinder liner for an internal combustion engine and method of forming |
| US10934967B2 (en) | 2018-11-28 | 2021-03-02 | Tenneco Inc. | Thermal barrier cylinder liner insert |
| CN109372449B (zh) * | 2018-12-27 | 2023-12-26 | 江苏如石机械股份有限公司 | 一种动力钳的移送装置 |
| CN110848043A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-28 | 代卫东 | 一种改进的发动机缸体及其方法 |
| CN112628007A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-09 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种多叠层隔热材料气缸套结构 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19605946C1 (de) * | 1996-02-17 | 1997-07-24 | Ae Goetze Gmbh | Zylinderlaufbuchse für Verbrennungskraftmaschinen und ihr Herstellungsverfahren |
| DE19733205A1 (de) * | 1997-08-01 | 1999-02-04 | Daimler Benz Ag | Beschichtung einer Zylinderlauffläche einer Hubkolbenmaschine |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1583019A (en) * | 1978-05-31 | 1981-01-21 | Ass Eng Italia | Aluminium alloys and combination of a piston and cylinder |
| JPS55139161A (en) * | 1979-04-19 | 1980-10-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Manufacture of engine cylinder |
| TW201282B (de) * | 1990-03-29 | 1993-03-01 | Lincoln Electric Co | |
| JPH04138894A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-13 | Atsugi Unisia Corp | 耐摩耗性合金部材及びその製造方法並びに該製造方法に使用する溶加材 |
| US5080056A (en) * | 1991-05-17 | 1992-01-14 | General Motors Corporation | Thermally sprayed aluminum-bronze coatings on aluminum engine bores |
| US5303682A (en) * | 1991-10-17 | 1994-04-19 | Brunswick Corporation | Cylinder bore liner and method of making the same |
| DK16494A (da) * | 1994-02-08 | 1995-08-09 | Man B & W Diesel Gmbh | Fremgangsmåde til fremstilling af en cylinderforing samt en sådan foring |
| DE19523484C2 (de) * | 1995-06-28 | 2002-11-14 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zum Herstellen einer Zylinderlaufbüchse aus einer übereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung zum Eingießen in ein Kurbelgehäuse einer Hubkolbenmaschine und danach hergestellte Zylinderlaufbüchse |
| JPH08157995A (ja) * | 1994-12-07 | 1996-06-18 | Mitsubishi Alum Co Ltd | Ａｌ合金製品及びＡｌ合金製品の製造方法 |
| DE19733204B4 (de) * | 1997-08-01 | 2005-06-09 | Daimlerchrysler Ag | Beschichtung aus einer übereutektischen Aluminium/Silizium Legierung, Spritzpulver zu deren Herstellung sowie deren Verwendung |
| US5884600A (en) * | 1998-02-20 | 1999-03-23 | General Motors Corporation | Aluminum bore engine having wear and scuff-resistant aluminum piston |
-
2000
- 2000-04-20 DE DE10019793A patent/DE10019793C1/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-03-06 AT AT01105578T patent/ATE310160T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-03-06 DE DE50108053T patent/DE50108053D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-06 EP EP01105578A patent/EP1148229B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-10 US US09/829,610 patent/US6354259B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-18 JP JP2001119147A patent/JP2001355509A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19605946C1 (de) * | 1996-02-17 | 1997-07-24 | Ae Goetze Gmbh | Zylinderlaufbuchse für Verbrennungskraftmaschinen und ihr Herstellungsverfahren |
| DE19733205A1 (de) * | 1997-08-01 | 1999-02-04 | Daimler Benz Ag | Beschichtung einer Zylinderlauffläche einer Hubkolbenmaschine |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10153306B4 (de) * | 2001-10-31 | 2010-07-15 | Daimler Ag | Verfahren zum Eingießen eines Einlegeteils |
| DE10153306A1 (de) * | 2001-10-31 | 2003-05-15 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zum Eingießen eines Einlegeteils |
| DE10235911B3 (de) * | 2002-08-06 | 2004-04-15 | Peak-Werkstoff Gmbh | Gussverbund von Hohlprofilen aus Leichtmetall-Legierung und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE10259700A1 (de) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Herstellung eines Leichtmetall-Verbundgussteil sowie Leichtmetall-Verbundgussteil |
| DE10347510B3 (de) * | 2003-10-13 | 2005-04-28 | Federal Mogul Burscheid Gmbh | Zylinderlaufbuchse mit einer zwei Schichten umfassenden Außenbeschichtung und Verfahren zu deren Ein- oder Umgießen zu einem Verbundkörper |
| WO2005038073A3 (de) * | 2003-10-13 | 2005-07-28 | Federal Mogul Burscheid Gmbh | Zylinderlaufbuchse mit einer zwei schichten umfassenden aussenbeschichtung und verfahren zu deren ein- oder umgiessen zu einem verbundkörper |
| DE102005027828A1 (de) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Mahle International Gmbh | Verfahren zum Beschichten einer Zylinderlaufbuchse |
| WO2007007814A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Component for insert casting, cylinder block, and method for manufacturing cylinder liner |
| US7757652B2 (en) | 2005-07-08 | 2010-07-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Component for insert casting, cylinder block, and method for manufacturing cylinder liner |
| DE102006010190A1 (de) * | 2006-03-06 | 2007-09-13 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Thermisch gespritzte Aluminium/Stahl-Zylinderlaufbuchse |
| DE102006042549B4 (de) | 2006-09-11 | 2014-05-28 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche |
| DE102006042549C5 (de) * | 2006-09-11 | 2017-08-17 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche |
| DE102010053029A1 (de) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | Peak-Werkstoff Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines aus zumindest zwei Metallschichten bestehenden hohlzylinderförmigen Bauteils |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001355509A (ja) | 2001-12-26 |
| EP1148229A2 (de) | 2001-10-24 |
| ATE310160T1 (de) | 2005-12-15 |
| DE50108053D1 (de) | 2005-12-22 |
| EP1148229A3 (de) | 2002-06-05 |
| EP1148229B1 (de) | 2005-11-16 |
| US20010037786A1 (en) | 2001-11-08 |
| US6354259B2 (en) | 2002-03-12 |
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