DE102007057588A1

DE102007057588A1 - Engine block with cast-in cylinder liners of several material layers and method for producing the cylinder liners

Info

Publication number: DE102007057588A1
Application number: DE200710057588
Authority: DE
Inventors: Tilmann Dr.Rer.Nat. Haug; Peter Dipl.-Ing. Stocker (FH)
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2009-06-04
Also published as: EP2214850B1; WO2009068132A1; JP2011506096A; EP2214850A1; WO2009068132A8

Abstract

Motorblock mit eingegossenen Zylinderlaufbuchsen, welche mehrere Materiallagen unterschiedlicher Festigkeit und Verschleißfestigkeit umfassen, mit mindestens einer inneren eine Laufbahn bildenden Lage und mindestens einer relativ hierzu äußeren den Buchsengrundkörper bildenden Lage, wobei der Buchsenkörper aus einer hochfesten Aluminiumlegierung oder durch Verstärkungsmittel verstärkten Aluminiumlegierung besteht und die Laufbahn durch eine lauffähige Al-Si-Legierung gebildet ist, sowie Herstellungsverfahren für Zylinderlaufbuchsen, insbesondere durch Schleudergießen einer Al-Legierung mit Si-Partikeln, in der Weise, dass sich die Si-Partikel im Innenbereich unter Bildung einer lauffähigen Al-Si-Legierung anreichern und im Außenbereich unter Bildung einer festen Aluminiumlegierung abreichern.Engine block with cast-in cylinder liners, which comprise a plurality of layers of material of different strength and wear resistance, with at least one inner career forming layer and at least one relative thereto outer the bushing body forming layer, wherein the socket body consists of a high-strength aluminum alloy or reinforcing agent reinforced aluminum alloy and the career by a runnable Al-Si alloy is formed, and manufacturing method for cylinder liners, in particular by centrifugally casting an Al alloy with Si particles, in such a way that the Si particles accumulate indoors to form an Al-Si alloy capable of running and deplete outdoors to form a solid aluminum alloy.

Description

Die Erfindung betrifft einen Motorblock, insbesondere einen Leichtmetallmotorblock, mit eingegossenen Zylinderlaufbuchsen, welche mehrere Materiallagen unterschiedlicher Festigkeit umfassen, mit mindestens einer inneren eine Zylinderlaufbahn bildenden Lage und mindestens einer relativ hierzu äußeren den Buchsengrundkörper bildenden Lage. Die Erfindung betrifft des Weiteren Zylinderlaufbuchsen zum Eingießen in einen Leichtmetallmotorblock, mit mindestens zwei unterschiedlichen Materiallagen unterschiedlicher Festigkeit, sowie Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufbuchse zum Eingießen in einen Leichtmetallmotorblock, wobei die Zylinderlaufbuchse mindestens zwei unterschiedliche Materiallagen aus Leichtmetall mit unterschiedlicher Festigkeit aufweist durch Schleuderguss oder durch Extrudieren von Rohren mit unterschiedlichen Materialien.The The invention relates to an engine block, in particular a light metal engine block, with cast-in cylinder liners, which have several layers of material include different strength, with at least one inner a cylinder liner forming position and at least one relative For this purpose, the socket main body forming position. The invention further relates to cylinder liners for Pouring into a light metal engine block, with at least two different material layers of different strength, and method of manufacturing a cylinder liner for pouring in a light metal engine block, wherein the cylinder liner at least two different material layers of light metal with different Having strength by centrifugal casting or by extrusion of Pipes with different materials.

Mit zunehmender Leistungsdichte moderner Verbrennungsmotoren steigen die Anforderungen an die Zylinderlauffächen in den Zylindern stetig an, die hochverschleißfeste Werkstoffe erfordern. Gleichzeitig müssen die Verbrennungsmotoren den zunehmend höhere Anforderungen an die Gewichtseinsparung genügen, was die Fertigung durch Leichtbauwerkstoffe erforderlich macht.With increasing power density of modern internal combustion engines the requirements for the cylinder surfaces in the cylinders steadily, which require highly wear-resistant materials. At the same time, the internal combustion engines increasingly meet higher weight saving requirements, which requires the production of lightweight materials.

Eine verbreitete Möglichkeit, den werkstoffseitig entgegenstehenden Anforderungen nachzukommen besteht darin, verschleißfeste Zylinderbuchsen in Leichtmetallzylinderblöcke einzugießen. Die Zylinderbuchsen bestehen dabei häufig aus Grauguss oder übereutektischen Al-Legierungen, die in einen Aluminium-Zylinderblock eingegossen sind.A widespread possibility, the material side opposite To meet requirements is wear-resistant Cast cylinder liners into light metal cylinder blocks. The cylinder liners often consist of gray cast iron or hypereutectic Al alloys in an aluminum cylinder block are poured.

Für eine weitere Steigerung der Motorleistungsdichte unter dem Aspekt des Leichtbaus sind derartige Al-Zylinderlaufbuchsen nicht mehr geeignet, da sie nicht die erforderliche Festigkeit bei gleichzeitig guten Laufeigenschaften aufweisen. Dies zeigt sich insbesondere bei Zylinderkurbelgehäusen aus Al- oder Mg-Druckgusslegierungen, bei denen aufgrund der geringeren Festigkeiten der Druckgusslegierungen die Zylinderbuchsen ihrerseits eine hohe Festigkeit aufweisen müssen. Wird für die Zylinderbuchsen festes Leichtmetall verwendet treten Defizite bei der erforderlichen Verschleißfähigkeit auf.For a further increase in engine power density under the aspect lightweight construction such Al cylinder liners are no longer suitable because they do not have the required strength at the same time have good running properties. This is especially evident in cylinder crankcases made of Al or Mg die-cast alloys, where due to the lower strength of the die-cast alloys the cylinder liners in turn must have a high strength. Is used for the cylinder liners solid light metal there are deficits in the required wear resistance on.

Eine weitere Verbesserung der Verschleißfähigkeit wird beispielsweise erreicht, indem die Lauffläche von Zylinderbuchsen zusätzlich mit einer verschleißbeständigen Beschichtung versehen wird. Beispielsweise sind aus der DE 103 08 562 83 Zylinderlaufbuchsen für Verbrennungskraftmaschinen mit einem Grundkörper mit einer Verschleißschutzbeschichtung auf dem Grundkörper der Zylinderlaufbuchse bekannt. Diese Beschichtung besteht aus mindestens einer Schichtenlage auf Basis einer hochfesten Eisenlegierung mit Kohlenstoff und Sauerstoff oder auf Basis von TiO₂, wobei die Verschleißschutzschicht martensitische Phasen aufweist und Oxide bildet. Bevorzugtes Beschichtungsverfahren ist das Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (HVOF).A further improvement of the wear resistance is achieved, for example, by additionally providing the running surface of cylinder liners with a wear-resistant coating. For example, are from the DE 103 08 562 83 Cylinder liners for internal combustion engines with a main body with a wear protection coating on the body of the cylinder liner known. This coating consists of at least one layer layer based on a high-strength iron alloy with carbon and oxygen or based on TiO ₂ , wherein the wear protection layer has martensitic phases and forms oxides. The preferred coating method is high speed flame spraying (HVOF).

Aus der DE10135618 A1 ist weiteres Verfahren zur Herstellung von Zylinderlaufbahnen aus Al-Si-Laufbahnen, mit gesteigerter Verschleißfestigkeit bekannt. Dabei wird zumindest ein Verfahrensschritt einer Feinbearbeitung vorgesehen, während dem eine mechanische Randschichtverfestigung durchgeführt wird.From the DE10135618 A1 Another method for producing cylinder liners made of Al-Si raceways, with increased wear resistance is known. In this case, at least one process step of a fine machining is provided, during which a mechanical edge layer solidification is carried out.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin die Zylinderbuchse aus übereutektischen Al-Legierungen mit hohem Gehalt an Si-Ausscheidungen herzustellen und die Lauffläche nach der Fertigstellung des Motorblocks, bzw. des Zylinderkurbelgehäuses in der Weise nachzubehandeln, dass die Siliziumkörner an der Lauffläche frei gelegt werden.A Another possibility is the cylinder liner of hypereutectic To produce Al alloys with a high content of Si precipitates and the tread after completion of the engine block, or the cylinder crankcase in the manner to be post-treated, that the silicon grains are free at the tread be placed.

Die bekannten Verfahren haben den Nachteil, dass sie zum Teil aufwändig sind, mehrere Nachbearbeitungsschritte der Laufflächen, kostenintensive Beschichtungsverfahren für das Zylinderinnere und zum Teil teure Werkstoffe erfordern.The known methods have the disadvantage that they are sometimes expensive are, several post-processing steps of the treads, cost-intensive coating processes for the cylinder interior and sometimes require expensive materials.

Aufgabe der Erfindung ist es daher kostengünstige Verfahren zur Herstellung von Zylinderbuchsen zum Eingießen in Kurbelgehäuse oder Zylinderblöcke aufzuzeigen, wobei die Zylinderblöcke eine verbesserte Festigkeit bei hoher Verschleißfestigkeit der Lauffläche aufweisen und Motorblöcke mit eingegossenen Zylinderbuchsen sowie die Zylinderbuchsen selbst bereit zu stellen.task The invention is therefore inexpensive method for Production of cylinder liners for pouring into crankcases or cylinder blocks show, the cylinder blocks a improved strength with high wear resistance Running surface and engine blocks with cast Cylinder liners and the cylinder liners themselves to provide.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Motorblock, insbesondere einen Leichtmetallmotorblock, mit eingegossenen Zylinderlaufbuchsen, welche mehrere Materiallagen unterschiedlicher Festigkeit umfassen, mit mindestens einer inneren eine Zylinderlaufbahn bildenden Lage und mindestens einer relativ hierzu äußeren den Buchsengrundkörper bildenden Lage, wobei der Buchsenkörper aus einer hochfesten Aluminiumlegierung oder aus einer durch Verstärkungsmittel verstärkten Aluminiumlegierung besteht und die Laufbahn durch eine lauffähige Al-Si-Legierung gebildet ist mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Zylinderlaufbuchse zum Eingießen in einen Leichtmetallmotorblock, mit mindestens zwei unterschiedlichen Materiallagen, wobei die Zylinderlaufbuchse einstückig aus einem Buchsenkörper aus einer hochfesten Aluminiumlegierung oder aus einer durch Verstärkungsmittel verstärkten Aluminiumlegierung und einer Laufbahn aus einer weniger festen lauffähigen Al-Si-Legierung gebildet ist mit den Merkmalen des Anspruchs 11.The object is achieved by an engine block, in particular a light metal engine block, with cast-in cylinder liners, which comprise a plurality of material layers of different strength, with at least one inner cylinder liner forming layer and at least one relative thereto outer the bushing body forming layer, wherein the socket body of a high-strength aluminum alloy or consists of an aluminum alloy reinforced by reinforcing agent and the track is formed by an Al-Si alloy which can be run, having the features of claim 1, and by a cylinder liner for pouring into a light metal engine block having at least two different layers of material, the cylinder liner being in one piece from a bushing body of a high strength aluminum alloy or reinforcing agent reinforced aluminum alloy and a raceway of a less solid Al-Si alloy leg is formed with the characteristics of the Claim 11.

Weitere Lösungen der erfindungsgemäßen Aufgabe sind ein Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufbuchse zum Eingießen in einen Leichtmetallmotorblock, wobei die Zylinderlaufbuchse mindestens zwei unterschiedliche Materiallagen aus Leichtmetall mit unterschiedlicher Festigkeit aufweist, wobei die Herstellung von Zylinderlaufbuchsen durch Schleudergießen einer Al-Legierung mit Si-Partikeln in der Weise erfolgt, dass sich die Si-Partikel im Innenbereich unter Bildung einer lauffähige Al-Si-Legierung anreichern und im Außenbereich unter Bildung einer festen Aluminiumlegierung abreichern mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und ein Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufbuchse zum Eingießen in einen Leichtmetallmotorblock, wobei die Zylinderlaufbuchse mindestens zwei unterschiedliche Materiallagen aus Leichtmetall mit unterschiedlicher Festigkeit aufweist, umfassend die Schritte:

– Überziehen der Innenseite von Aluminium-Rohren aus festen Al-Legierungen mit einer Materiallage aus einer lauffähigen AlSi-Legierung zur Bildung von einseitig beschichteten Rohren
– Extrudieren der Rohre unter Reduzierung der Wanddicke und Bildung roher Zylinderlaufbuchsen
– mechanische Nachbearbeitung der rohen Zylinderlaufbuchsen auf Endmaß mit den Merkmalen des Anspruchs 19.

Further solutions to the object of the invention are a method for producing a cylinder liner for pouring into a light metal engine block, wherein the cylinder liner has at least two different material layers of light metal with different strength, wherein the production of cylinder liners by centrifugal casting of an Al alloy with Si particles in the manner is carried out that the Si particles accumulate in the interior to form an Al-Si alloy capable of running and depleting the outside to form a solid aluminum alloy with the features of claim 14 and a method for producing a cylinder liner for pouring into a light metal engine block, said Cylinder liner has at least two different material layers of light metal with different strength, comprising the steps:

Coating the inside of aluminum Al-alloy tubes with a material layer of AlSi alloy to form single-sided coated tubes
- Extrude the tubes reducing the wall thickness and formation of raw cylinder liners
- Mechanical post-processing of the raw cylinder liners to final dimensions with the features of claim 19.

In einem ersten Aspekt der Erfindung ist somit ein Motorblock, bzw. Zylinderkurbelgehäuse mit eingegossener Zylinderbuchse vorgesehen, die aus mindestens zwei Materiallagen besteht, welche die beiden Funktionen hoher Festigkeit und hoher Verschleißfestigkeit bzw. guter Lauffähigkeit aufweisen. Dabei ist es von wesentlicher Bedeutung, dass die Laufbuchse einstückig aufgebaut ist. Die einstückigen Zylinderlaufbuchsen bestehen aus einem Buchsenkörper aus einer hochfesten Aluminiumlegierung oder einer durch Verstärkungsmittel verstärkten Aluminiumlegierung und die Laufbahn aus einer lauffähigen Al-Si-Legierung.In a first aspect of the invention is thus an engine block, or Cylinder crankcase with cast-in cylinder liner provided, which consists of at least two material layers, which the two functions of high strength and high wear resistance or have good runnability. It is essential here Meaning that the bushing is constructed in one piece. The one-piece cylinder liners consist of a Socket body made of a high-strength aluminum alloy or a reinforcing agent reinforced aluminum alloy and the raceway made of a castable Al-Si alloy.

Die Erfindung fußt auf dem Prinzip in einer Laufbuchse die Eigenschaften Hochfest mit Verschleißfest zu verbinden. Als durchgängiger Werkstoff tritt dabei eine Al-Legierung auf, deren Zusammensetzung und Zusatzstoffe sich über die radiale Ausdehnung der Buchse ändern. Die Änderung der Zusammensetzung erfolgt mehr oder weniger kontinuierlich, beziehungsweise kann mit unterschiedlichen Stoffgradienten erfolgen. Außerhalb der Übergangs- oder Durchdringungsbereiche sind die Zusammensetzungen im Wesentlichen konstant, so dass diese Bereiche zweckmäßigerweise als Materiallagen definiert werden. Die Zylinderbuchse weist zumindest zwei Materiallagen auf, welche der Zylinderlauffläche und dem Buchsenkörper entsprechen.The Invention is based on the principle in a bushing the Properties High strength with wear resistant to connect. As a continuous material occurs while an Al alloy whose composition and additives differ over the change the radial extent of the bush. The change the composition is more or less continuous, respectively can be done with different substance gradients. Outside the transition or penetration areas are the compositions essentially constant, so that these areas expediently be defined as material layers. The cylinder liner has at least two material layers on which of the cylinder surface and correspond to the socket body.

Die Einstückigkeit der Zylinderbuchse hat den Vorteil, dass keine Unterbrechungen von Form- oder Stoffschluss vorliegen, wie diese beispielsweise bei Beschichtungen jedweder Art auftreten kann. Zudem wird eine durchgängige Al-Phase gebildet. Dies führt insbesondere zu einer hohen Wärmeleitfähigkeit der Buchse und einem Höchstmaß an physikalischer Kompatibilität der unterschiedlichen Materiallagen untereinander. Dies ist gerade im Vergleich mit beschichteten Zylinderlaufbuchsen ein großer Vorteil.The Integrity of the cylinder liner has the advantage that there are no interruptions of form or material, such as this can occur, for example, in coatings of any kind. In addition, a continuous Al phase is formed. this leads to in particular to a high thermal conductivity the jack and a maximum of physical Compatibility of the different material layers among each other. This is just in comparison with coated cylinder liners a big advantage.

Der Motorblock in closed oder open-Deck Bauweise wird besonders bevorzugt aus Al- oder Mg-Druckgusslegierungen gefertigt. Die aus Aluminiumlegierung bestehende Zylinderbuchse, insbesondere der Buchsenkörper aus Aluminium zeigt aufgrund der sehr ähnlichen Materialien eine sehr gute Anbindung beziehungsweise Stoff und Formschluss zur Umgusslegierung.Of the Engine block in closed or open-deck construction is particularly preferred made of Al or Mg die-cast alloys. The aluminum alloy existing cylinder liner, in particular the bushing body made of aluminum shows due to the very similar materials a very good connection or fabric and form fit to Umgusslegierung.

Nach dem Eingießen in das Zylinderkurbelgehäuse trägt die Laufbahn bereits die erforderliche lauffähige bzw. verschleißfeste Materiallage und es ist keine zusätzliche Beschichtung mehr erforderlich. Die Nachbehandlung kann sich auf ein Feindrehen der Lauffläche beschränken. Bevorzugt sind die Laufbahnen im Motorblock aber glatt gehont, wobei die Si-Partikel in der Legierung verbleiben, so dass die Oberfläche der Laufbahn mit einer dünnen Al-Schicht oberhalb der Si-Körner bedeckt ist. Bevorzugt liegt die Dicke des Al-Überzugs im Bereich von 2–10 μm.To the pouring into the cylinder crankcase carries the career already has the required executable or wear-resistant material layer and it is not additional Coating more required. The after-treatment can be up restrict a fine turning of the tread. Prefers However, the raceways in the engine block are honed smooth, with the Si particles remain in the alloy, so that the surface of the Raceway with a thin Al layer above the Si grains is covered. Preferably, the thickness of the Al coating is in the range of 2-10 μm.

Die Zylinderlaufbuchse weist aufgrund der Verwendung einer hochfesten Al-Legierung für den Buchsenkörper eine hohe Stabilität auf, die auch höchste Verbrennungsdrücke im Zylinder zulässt, ohne dass hochfeste Al-Legierungen für den Umguss verwendet werden müssen. So sind auch kostengünstige Druckgusslegierungen für das Zylinderkurbelgehäuse anwendbar.The Cylinder liner has due to the use of a high-strength Al alloy for the socket body high stability on, which also highest combustion pressures in the cylinder allows without high-strength Al alloys for the overcast must be used. So are also cost-effective Die casting alloys for the cylinder crankcase applicable.

Für den Buchsenkörper kommen bevorzugt Knetlegierungen (uch Strangpresslegierungen genannt) oder Gusslegierungen zum Einsatz.For The socket body preferably wrought alloys (uch Extruded alloys) or cast alloys are used.

Die Aluminiumknetlegierungen für den Buchsenkörper werden typischerweise durch Platten- und Bandproduktion durch Warm- und Kaltumformen (Walzen, Strangpressen, Schmieden) hergestellt. Typische "naturharte" Aluminiumknetlegierungen sind: AlMg, AlMn, AlMgMn, AlSi Aushärtbare" Knetlegierungen. Typische aushärtbare Aluminiumknetlegierungen oder Strangpresslegierungen sind die Systeme AlMgSi, AlCuMg, AlZnMg, AlZnMgCu, zusammenfassend Al(Mg, Si, Mn, Cu und/oder Zn). Besonders geeignet sind die Legierungstypen 6100 (AlSi1MgMnCu), 4032 (AlSi12,5MgCuNi), 2016 (AlCu9SiMg), 2219 (AlCu6Mn), 2014 AlCu4SiMg, oder 2024 (AlCu4Mg). Des Weiteren sind die Zn-haltigen Legierungen vom Typ 7000 von Bedeutung. Sie sind zwar korrosionsempfindlicher aber dafür hochfest. Zudem bewirkt der Zn-Anteil eine reduzierte Schmelztemperatur wodurch beim Umguss der Zylinderlaufbahn ein besseres Anbindungsverhalten an die Druckgusslegierung erfolgen kann. Insbesondere sind Knetlegierungen mit Zugfestigkeiten von 500–600 MPa und Streckgrenzen von 400–500 MPa der Legierungsreihe von AlZn4.5Mgl bis AlZn8MgCu interessant.The aluminum wrought alloys for the bushing body are typically produced by plate and strip production by hot and cold forming (rolling, extrusion, forging). Typical "hardwrought" aluminum wrought alloys are: AlMg, AlMn, AlMgMn, AlSi Curing Alloys Typical curable aluminum wrought alloys or extruded alloys are the systems AlMgSi, AlCuMg, AlZnMg, AlZnMgCu, collectively Al (Mg, Si, Mn, Cu and / or Zn). Particularly suitable are the types of alloys 6100 (AlSi1MgMnCu), 4032 (AlSi12.5MgCuNi), 2016 (AlCu9SiMg), 2219 (AlCu6Mn), 2014 AlCu4SiMg, or 2024 (AlCu4Mg) Furthermore, the Zn-hal Of importance is the type 7000 alloys. Although they are more sensitive to corrosion but are highly resistant. In addition, the Zn content causes a reduced melting temperature, whereby a better connection behavior to the die-cast alloy can take place during the casting around of the cylinder bore. In particular, wrought alloys having tensile strengths of 500-600 MPa and yield strengths of 400-500 MPa of the alloy series of AlZn4.5Mgl to AlZn8MgCu are of interest.

Die Zylinderlaufbuchse kann dabei vereinzelt oder auch als Zylinderlinerpaket, d. h. zusammenhängende Zylinderbuchsen verwendet werden.The Cylinder liner can be singulated or as a cylinder liner package, d. H. contiguous cylinder liners are used.

Zu den geeigneten Gusslegierungen für den Buchsenkörper der Zylinderlaufbuchse zählen insbesondere die Legierungen auf der Basis von AlCu4Ti oder AlCu4MgTi interessant, die eine Streckgrenze von 240–350 MPa und eine Zugfestigkeit von 350–420 MPa erreichen können. Des Weiteren ist der Legierungstyp AlCu4MgAgTi mit erreichbaren Streckgrenzen von 410–450 MPa und Zugfestigkeiten von 460–510 MPa gut geeignet.To the appropriate casting alloys for the socket body the cylinder liner in particular include the alloys interesting on the basis of AlCu4Ti or AlCu4MgTi, which has a yield strength of 240-350 MPa and a tensile strength of 350-420 MPa can achieve. Furthermore, the alloy type AlCu4MgAgTi with achievable yield strengths of 410-450 MPa and tensile strengths of 460-510 MPa well suited.

Aufgrund der vergleichsweise niedrigen Werkstoffkosten ist auch AlMg5 oder AlMg5Si2Mn mit einer Streckgrenze um 150–200 MPa und einer Zugfestigkeit 250–300 MPa für den Buchsenkörper von großem Interesse. Auch die klassischen kostengünstigen Al-Gusslegierungen, wie bspw. AlSi8Cu3, AlSi9Mg, AlSi11Mg, oder AlSi12CuNiMg, können verwendet werden. Bei diesen weniger festen Al-Gusslegierungen kann der Nachteil geringerer Festigkeit gegebenenfalls durch die konstruktive Ausgestaltung wettgemacht werden. Beispielsweise sind vergleichsweise höhere Wanddicken des Buchsenkörpers realisierbar.by virtue of the comparatively low material costs is also AlMg5 or AlMg5Si2Mn with a yield strength around 150-200 MPa and a tensile strength 250-300 MPa for the socket body of great interest. Also the classic inexpensive Al cast alloys, such as AlSi8Cu3, AlSi9Mg, AlSi11Mg, or AlSi12CuNiMg, can be used. With these less solid Al cast alloys may have the disadvantage of lower strength optionally offset by the structural design become. For example, comparatively higher wall thicknesses the socket body realized.

Die innere Materiallage entspricht der Zylinderlaufbahn. Für diese ist erfindungsgemäß eine lauffähige Al-Si-Legierung vorgesehen. Dies sind insbesondere übereutektische Al-Si-Legierungen, bei denen Si-Ausscheidungen zu erhöhter Verschleißfestigkeit führen. Zu den bevorzugten Legierungen zur Bildung der Zylinderlaufbahn zählen die Legierungen auf der Basis von AlSi12CuMgNi, AlSi12Cu4Ni2Mg, AlSi18CuMgNi, oder AlSi25CuMgNi. Weiter bevorzugt ist eine AlSi9-13 Legierung, insbesondere mit Zusätzen von Cu, Mn, Fe, Ni und/oder Ti in einer Menge unterhalb 3 Gew.-% Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Zylinderbuchse mit in den Legierungen gebundenem Zusatzmaterial zu versehen. Die Zylinderbuchse kann durch Verstärkungsmaterial aus Fasern oder Partikeln weiter verstärkt werden. Die Zusatzmaterialien haben dabei die Aufgaben den Buchsenkörper zu verstärken oder die Verschleißfestigkeit und Laufeigenschaften der Zylinderlaufbahn zu verbessern.The inner material layer corresponds to the cylinder liner. For this is a workable according to the invention Al-Si alloy provided. These are especially hypereutectic Al-Si alloys where Si precipitates are increased Wear resistance lead. Among the preferred Alloys for forming the cylinder liner include the Alloys based on AlSi12CuMgNi, AlSi12Cu4Ni2Mg, AlSi18CuMgNi, or AlSi25CuMgNi. Further preferred is an AlSi9-13 alloy, in particular with additions of Cu, Mn, Fe, Ni and / or Ti in an amount below 3% by weight Invention provides, the cylinder liner with bonded in the alloys Additional material to provide. The cylinder liner can by reinforcing material be further amplified from fibers or particles. The Additional materials have the tasks of the socket body to reinforce or wear resistance and To improve running characteristics of the cylinder liner.

Durch das Einbringen von Verstärkungspartikeln oder Verstärkungsfasern, mit deutlich höherem E-Mudul wie z. B. SiC kann der E-Modul in der tragenden Buchse deutlich angehoben werden. Dies hat Vorteile bezüglich des Verzuges im Betrieb und wirkt sich damit vorteilhaft bzgl. Treibstoff- und Ölverbrauch aus. Durch den Aufbau der einstückigen Buchse mit mehreren Materiallagen oder Materialgradienten kann sichergestellt werden, dass die Verstärkungsmaterialeien, bspw. die SiC Partikel zur E-Modulsteigerung, nicht im Laufbahnbereich vorhanden sind. Dort würden sich sonst Probleme bzgl. Bearbeitbarkeit der Laufbahn und Verschleiß der Reibungspartner, also Kolbenring oder Kolben ergeben.By the introduction of reinforcing particles or reinforcing fibers, with significantly higher E-Mudul such. B. SiC can be the modulus of elasticity be raised significantly in the bearing socket. This has advantages regarding the delay in operation and affects it advantageous with regard to fuel and oil consumption. By the structure of the one-piece socket with several layers of material or material gradients, it can be ensured that the reinforcing materials, For example, the SiC particles for increasing the E-modulus, not in the raceway area available. Otherwise there would be problems regarding machinability the raceway and wear of the friction partners, so piston ring or piston.

Es können gleichzeitig unterschiedliche Zusatzmaterialien eingesetzt werden, um beide Effekte gleichzeitig zu erreichen.It can use different additional materials at the same time be used to achieve both effects simultaneously.

Als Zusatzmaterial für die Verstärkung des Buchsenkörpers sind die Verstärkungsmaterialien Si₃N₄, TiC, ZrO₂ und/oder SiC bevorzugt. Diese können als Partikel, insbesondere als Verstärkungsfasern eingesetzt werden.As a reinforcing material of the female body, the reinforcing materials Si ₃ N ₄ , TiC, ZrO ₂ and / or SiC are preferable. These can be used as particles, in particular as reinforcing fibers.

Als Zusatzmaterial für die Verbesserung der Laufbahn sind insbesondere Si-Partikel von Bedeutung.When Additional material for the improvement of the career are in particular Si particles of importance.

Innerhalb der Zylinderbuchse gehen die unterschiedlichen Al-Legierungen mit Zusatzmaterial von Buchsenkörper und Laufbahn bzw., Lauffläche ineinander über, indem sich die Legierungszusammensetzungen gradientenförmig ändern, wobei das Al als durchgängige Phase erhalten bleibt.Within the cylinder liner goes with the different Al alloys Additional material of socket body and raceway or, running surface into each other, as the alloy compositions change in a gradient, wherein the Al remains as a continuous phase.

Der Motorblock kann zwischen dem Buchsenkörper und dem Umgussmaterial eine mehr oder weniger dick ausgeprägte Zwischenschicht aufweisen. Hierbei handelt es sich um eine Mischzone aus Zylinderbuchsenmaterial und dem Umgussmaterial. Eine derartige Zwischenlage wird insbesondere dann beobachtet, wenn die Zylinderbuchse vor dem Eingießen eine äußere Beschichtung oder eine äußere Materiallage aufweist. Diese Schicht oder Lage werden zum Zwecke der besseren Anbindung bzw. des verbesserten Stoffschlusses zwischen der Zylinderbuchse und dem Umgussmaterial aufgebracht. Hierbei sind beispielsweise Beschichtungen aus Zn- oder Sn-Legierungen bekannt.Of the Engine block can be between the bushing body and the casting material a more or less thick intermediate layer exhibit. This is a mixing zone of cylinder liner material and the Umgussmaterial. Such an intermediate layer is in particular then observed when the cylinder liner before pouring an outer coating or an outer material layer having. This layer or layer will be for the purpose of better Connection or the improved material bond between the cylinder liner and the Umgussmaterial applied. Here are, for example Coatings of Zn or Sn alloys known.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Zylinderlaufbuchse zum Eingießen in einen Leichtmetallmotorblock selbst. Sie weist mindestens zwei unterschiedlichen Materiallagen unterschiedlicher Festigkeit und Verschleißfestigkeit auf, wobei die Zylinderlaufbuchse einstückig aus einem Buchsenkörper aus einer hochfesten Aluminiumlegierung oder einer durch Verstärkungsmittel verstärkten Aluminiumlegierung und einer Laufbahn aus einer weniger festen lauffähigen Al-Si-Legierung gebildet ist.Another aspect of the invention is the cylinder liner for pouring into a light metal engine block itself. It has at least two different layers of material of different strength and wear resistance, the cylinder liner being integrally formed from a female body of high strength aluminum alloy or reinforcing agent reinforced aluminum alloy and a raceway of one less firm Al-Si alloy is formed.

Der Aufbau einer Zylinderbuchse im Querschnitt ist schematisch in 1 aufgezeigt. Die Größenverhältnisse sind zur Verdeutlichung verändert.The construction of a cylinder liner in cross section is schematically in 1 demonstrated. The proportions are changed for clarity.

Dabei zeigt die 1 eine Zylinderlaufbuchse (1), eine Zylinderlaufbahn (2), einen Buchsenkörper (3) und eine Materialaußenlage (4).It shows the 1 a cylinder liner (1), a cylinder liner (2), a bushing body (3) and a material outer layer (4).

Die Materiallagen gehen gradientenförmig ineinander über. Dabei sind die Gradienten bevorzugt sehr steil, so dass ein ausgeprägter schichtartiger oder Lagen-artiger Aufbau mit einer Zylinderlaufbahn (2) und einem Buchsenkörper (3) resultiert. Die Dicke der nicht gradierten Lage aus der hochfesten Aluminiumlegierung liegt bevorzugt oberhalb 3 mm.The Material layers merge into one another in a gradient. The gradients are preferably very steep, so that a pronounced layered or ply-like construction with a cylinder liner (2) and a socket body (3) results. The thickness of the not graded layer of high-strength aluminum alloy is preferably above 3 mm.

Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht einen Buchsenkörper (3) aus partikelverstärkter oder unverstärkter AlSi12, AlCu4Ti, AlCu4MgTi oder AlZn4.5Mg1 bis AlZn8MgCu und eine die Zylinderlaufbahn (2) bildende innere Materiallage aus einer der Gusslegierung AlSi17, AlSi18CuMgNi oder AlSi25CuMgNi vor.A preferred embodiment provides a socket body (3) made of particle-reinforced or unreinforced AlSi12, AlCu4Ti, AlCu4MgTi or AlZn4.5Mg1 to AlZn8MgCu and one the cylinder liner (2) forming inner material layer of one of the casting alloy AlSi17, AlSi18CuMgNi or AlSi25CuMgNi ago.

Eine weitere Variante der Zylinderlaufbuchse sieht eine Materialaußenlage (4) vor. Dabei kann es sich um Beschichtungen zur Verbesserung des Umgussprozesses handeln. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Zylinderlaufbahn (2) und die Materialaußenlage aus derselben Legierung.A Another variant of the cylinder liner sees a material outer layer (4) above. These can be coatings to improve the Umgussprozesses act. In a preferred embodiment of the invention are the cylinder bore (2) and the material outer layer from the same alloy.

Die Erfindung betrifft auch Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufbuchse.The The invention also relates to methods of manufacturing a cylinder liner.

In einem ersten erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Zylinderbuchse zum Eingießen in einen Leichtmetallmotorblock, wobei die Zylinderlaufbuchse mindestens zwei unterschiedliche Materiallagen aus Leichtmetall mit unterschiedlicher Festigkeit aufweist, wird die Schleudergusstechnik verwendet. Dabei ist vorgesehen, das Schleudergießen einer Al-Legierung mit Si-Partikeln in der Weise vorzunehmen, dass sich die Si-Partikel im Innenbereich unter Bildung einer lauffähige Al-Si-Legierung anreichern und im Außenbereich unter Bildung einer festen Aluminiumlegierung abreichern. Diese Phasentrennung und Bildung eines Si-Gradienten ist möglich, da sich Si und die Al-Legierung hinsichtlich ihrer Dichte deutlich voneinander unterscheiden. Durch die Zentrifugalkräfte beim Schleudern können die spezifisch leichteren Si-Partikel nach oben aufschwimmen, bzw. sich anreichern.In a first process according to the invention for the preparation a cylinder liner for pouring into a light metal engine block, wherein the cylinder liner at least two different material layers made of light metal with different strength, is used the centrifugal casting technique. It is envisaged, the centrifugal casting Al alloy with Si particles in such a way that The Si particles in the interior to form a workable Enrich Al-Si alloy and outdoor to form deplete a solid aluminum alloy. This phase separation and formation of a Si gradient is possible because Si and the Al alloy significantly different in density differ. Due to the centrifugal forces when spinning Can the specific lighter Si particles upwards swim up, or accumulate.

Dieses Prinzip der dichteabhängigen Gradientenbildung kann auch für weiteres Zusatzmaterial in Partikel und/oder Faserform genutzt werden. Bevorzugt weist die zu schleudernde Al-Legierung zusätzlich keramische Verstärkungspartikel mit einer höheren Dichte als die Al-Legierung auf, die sich beim Schleudergießen im Außenbereich anreichern. Zu den bevorzugten Verstärkungspartikeln zählen SiC, TiC, Si₃N₄ und/oder ZrO₂.This principle of density-dependent gradient formation can also be used for further filler material in particles and / or fiber form. Preferably, the Al alloy to be spun additionally has ceramic reinforcing particles with a higher density than the Al alloy, which accumulate in the outer area during centrifugal casting. Preferred reinforcing particles include SiC, TiC, Si ₃ N ₄ and / or ZrO ₂ .

Eine geeignete Kombination aus spezifisch leichteren und schwereren Partikeln ist beispielsweise durch Si und SiC gegeben. Durch die Dichteunterschiede sammeln sich bei übereutektischer AlSi-Legierung mit SiC-Partikeln die Si-Partikel bevorzugt innen und die SiC-Partikel bevorzugt außen an. Das bedeutet, dass das Si als Verbesserung der Laufbahn genutzt werden kann, während der SiC-Gehalt zum Außenrand zunimmt und damit die Steifigkeit des Buchsenkörpers erhöht.A suitable combination of specific lighter and heavier particles is given for example by Si and SiC. Due to the density differences accumulate in hypereutectic AlSi alloy with SiC particles the Si particles preferably inside and the SiC particles outside preferably at. That means that the Si used as an improvement of the career can be, while the SiC content to the outer edge increases and thus increases the rigidity of the socket body.

Beim Schleuderguss kann durch Einbringung einer geeigneten Schlichte oder Werkszeuggeometrie eine Aufrauhung der Außenfläche der Zylinderbuchse erreicht werden. Die hat den Vorteil, dass analog der bekannten Grauguss-Rauhgussbuchsen eine Rauhgussoberfläche an der Buchsenaußenhaut aufgebaut werden kann, die zur Anbindung an den Druckguss sehr vorteilhaft ist, da neben einer metallischen Verbindung auch ein hoher Grad an mechanischer Verklammerung der Buchse zum Druckgusswerkstoff erzielt werden kann.At the Centrifugal casting can be achieved by incorporation of a suitable size or tool geometry a roughening of the outer surface the cylinder liner can be achieved. Which has the advantage that analog the known gray cast iron roughcast a roughcast surface can be built on the bush outer skin, the Connection to the die-casting is very beneficial, because next to one Metallic connection also a high degree of mechanical clamping the socket can be achieved to the die-cast material.

Eine weitere besonders geeignete Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Gießverfahren mit mindestens den folgenden Schritten vor:

– Überziehen der Innenseite von Aluminium-Rohren aus festen Al-Legierungen mit einer Materiallage aus einer lauffähigen AlSi-Legierung zur Bildung von einseitig beschichteten Rohren
– Extrudieren der Rohre unter Reduzierung der Wanddicke und Bildung roher Zylinderlaufbuchsen
– mechanische Nachbearbeitung der rohen Zylinderlaufbuchsen auf Endmaß.

Another particularly suitable embodiment of the invention provides a casting method with at least the following steps:

Coating the inside of aluminum Al-alloy tubes with a material layer of AlSi alloy to form single-sided coated tubes
- Extrude the tubes reducing the wall thickness and formation of raw cylinder liners
- Mechanical reworking of the raw cylinder liners to final dimension.

Das Überziehen des Al-Rohrs erfolgt dabei bevorzugt durch Angießen von Aluminiumlegierung. Ebenso sind aber auch andere Verfahren geeignet. Dieser Verfahrensschritt kann auf kostengünstige und einfache Prozesse zurückgreifen, da nicht auf Maß gefertigt werden muss. Selbst die Verbindung zwischen den beiden Lagen kann lückenhaft sein, da der darauf folgende Schritt der Coextrusion ein mechanisches Legieren bzw. eine feste Verbindung der Materiallagen untereinander bewirkt.The coating The Al tube is preferably carried out by casting of Aluminum alloy. Likewise, other methods are suitable. This Process step can be cost effective and simple Fall back on processes because they are not made to measure must become. Even the connection between the two layers can be patchy, since the subsequent step of coextrusion a mechanical alloying or a firm connection of the material layers causes each other.

Die Aluminium-Rohre können zusätzlich außen mit einer Materiallage (Materialaußenlage (4)) aus einer Al-Legierung versehen werden. Bevorzugt ist diese im Wesentlichen die gleiche Zusammensetzung, wie die Aluminium- oder Magnesium-Druckgusslegierung für den Motorblock.The Aluminum pipes can also be outside with a material layer (material outer layer (4)) from a Al alloy be provided. Preferably, this is essentially the same composition as the aluminum or magnesium die casting alloy for the engine block.

Das Überziehen des Al-Rohres kann auch durch Tauchen in eine AlSi-Legierungsschmelze erfolgen, so dass der Buchsenkörper beidseitig mit einer AlSi-Legierung überzogen ist.The coating of the Al tube can also by immersion in an AlSi alloy melt, so that the socket body is covered on both sides with an AlSi alloy.

Im nächsten Verfahrensschritt wird das beschichtete Rohr extrudiert, wobei die Wanddicke reduziert wird. Dabei erfolgt durch den hohen Druck eine feste mechanische Verbindung und ein verschweißen der unterschiedlichen Werkstofflagen.in the next process step, the coated tube is extruded, wherein the wall thickness is reduced. It is done by the high Pressure a solid mechanical connection and a weld the different material layers.

Die durch Coextrusion gebildete rohe Zylinderlaufbuchse mit mindestens zwei Materiallagen wird darauf mechanisch nachbearbeitet, um das Endmaß einzustellen.The formed by coextrusion raw cylinder liner with at least Two layers of material are then post-processed mechanically to set the final dimension.

Die Aluminium-Rohre werden bevorzugt aus Knetlegierungen, insbesondere strangepressten Knetlegierung oder aus Al-Gusslegierungen mit Partikelverstärkung gebildet.The Aluminum tubes are preferably made of wrought alloys, in particular Extruded wrought alloy or Al cast alloys with particle reinforcement educated.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der Zylinderlaufbuchse zum Eingießen in einen Leichtmetallmotorblock, mit einer inneren Materiallage aus einer lauffähigen AlSi-Legierung und eine äußere Materiallage aus einer festen Al-Legierung sind Verbundgießverfahren, bei denen unterschiedliche Gießschmelzen gleichzeitig vergossen werden.A Another possibility for producing the cylinder liner for pouring into a light metal engine block, with a inner material layer made of a workable AlSi alloy and an outer material layer of a solid Al alloys are composite casting processes involving different cast melts to be shed at the same time.

Die Zylinderlaufbuchse kann mittels geschichtetem oder gradiertem Co-Thixocasting in Strangform oder Co-Strangguß mit den unterschiedlichen Al-Legierungen erfolgen.The Cylinder liner can by means of layered or graded co-thixocasting in strand form or co-extrusion with the different ones Al alloys are made.

Die lauffähigen AlSi-Legierungen zeichnen sich dadurch aus, dass sie kristalline und relativ grobe Si-Ausscheidungen im Gefüge enthalten. Die Si Kristalle sind für die Erhöhung der Verschleißfestigkeit von großer Bedeutung.The AlSi alloys which are capable of running are characterized by that they have crystalline and relatively coarse Si precipitates in the microstructure contain. The Si crystals are for the increase the wear resistance of great importance.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, nach dem Eingießen der Zylinderlaufbuchse in einen Leichtmetallmotorblock ein Strukturhonen der Lauffläche durchzuführen. Das Strukturhonen soll dabei möglichst die Endbearbeitung der Oberfläche darstellen.A preferred embodiment of the invention provides, after pouring the cylinder liner into a light metal engine block a structuring honing Tread to perform. The structure honing should if possible, the finishing of the surface represent.

Idealerweise wird gegenüber der heutigen Technik diese feingedrehte Laufbahn möglichst glatt gehont, d. h. die tragenden Si-Partikel oder intermetallischen Phasen werden nicht mechanisch oder chemisch freigelegt sondern verbleiben mit einem sehr dünnen Oberzug von Aluminium (2–10 um). Dies ermöglicht eine deutliche Reduktion der Reibwerte und damit der Reibleistung. Um ein Fressen der Kolben/Kolbenringe auf einer derartigen Laufbahn zu vermeiden wird eine feine Strukturhonung, z. B. eine Spiralhonung eingebracht (feine Riefen in Siralform eingebracht), die für das erforderliche Ölrückhaltevolumen sorgen. Des Strukturhonen wird somit genutzt, Ölrückhaltetaschen, bzw. Ölreservoirs für das Motoröl zu bilden. Diese sind insbesondere als feine Riefen oder Rillen ausgebildet, die typischerweise spiralförmig verlaufen.Ideally this is fine-turned compared to today's technology Career honed as smoothly as possible, d. H. the carrying Si particles or intermetallic phases are not mechanical or chemical exposed but remain with a very thin top of aluminum (2-10 μm). This allows a Significant reduction in friction coefficients and thus friction losses. Around a seizure of the piston / piston rings on such a track To avoid a fine structural honing, z. B. a spiral honing introduced (fine grooves introduced in Siralform), which for provide the required oil retention volume. Of Structural honing is thus used, oil retention bags, or oil reservoir for the engine oil form. These are especially designed as fine grooves or grooves, which typically run in a spiral.

Die Motorblöcke mit strukturgehonten Laufflächen werden bevorzugt in Kombination mit Kolben eingesetzt, die gleitbeschichtete Kolbenringe aufweisen. Besonders bevorzugt ist die Kombination aus strukturgehonten Laufflächen mit Kolben, die DLC-beschichtete Kolbenringe aufweisen. Unter DLC sind Diamond-Like-Carbon Beschichtungen zu verstehen, also insbesondere aus der Gasphase abgeschiedene diamantartige Schichten. Der Vorteil dieser Kombination ist, dass die bei hohen Kolben-Beanspruchungen gefürchtete Material-Verschweißung zwischen den Kolbenringen und dem Al der Lauffläche erheblich vermindert wird. Insbesondere ist es somit unschädlich, dass die Si-Kristalle nicht besonders freigelegt sind. Während bisher nach dem Honen in einem weiteren Verfahrensschritt über die Si-Kristalle verschmiertes oder verteiltes Al wieder entfernt werden musste, kann bei der bevorzugten Kombination mit DLC-beschichteten Kolbenringen darauf verzichtet werden.The Engine blocks with textured treads be preferably used in combination with pistons, the slip-coated Have piston rings. Particularly preferred is the combination of structure-matched Treads with pistons, the DLC-coated piston rings exhibit. DLC is diamond-like-carbon coatings, ie in particular from the gas phase deposited diamond-like layers. The advantage of this combination is that at high piston loads dreaded material welding between the Piston rings and the Al of the tread significantly reduced becomes. In particular, it is thus harmless that the Si crystals are not are particularly exposed. While so far after honing in a further process step over the Si crystals smeared or scattered Al had to be removed again, can in the preferred combination with DLC-coated piston rings to be waived.

Durch den Einsatz von beschichteten Kolbenringen, insbesondere DLC-beschichteten, wird sichergestellt, dass ein Fressen vermieden wird. Es hat sich gezeigt, dass mit DLC beschichtete Kolbenringe, die Fresssicherheit von den strukturgehonten AlSi-Laufbahnen, bei denen die Si-Partikel nicht freigelegt wurden um ca. 100% verbessert wurden.By the use of coated piston rings, in particular DLC-coated, ensures that eating is avoided. It has demonstrated that DLC coated piston rings, the seizure safety from the structurally-owned AlSi raceways, where the Si particles were uncovered were improved by about 100%.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 1030856283 [0005]
- DE 10135618 A1 [0006]

Claims

Engine block with cast-in cylinder liners, which comprise a plurality of layers of material of different strength and wear resistance, with at least one inner career forming layer and at least one relative thereto outer the bushing body forming layer, characterized in that the socket body consists of a high-strength aluminum alloy or reinforcing agent reinforced aluminum alloy, and the track is formed by a running Al-Si alloy.

Engine block according to claim 1, characterized the material layers of the cylinder liner are gradient-shaped merge.

Engine block according to claim 1 or 2, characterized that the cylinder liner in one piece before the sprue is constructed so that between the material layers no form or Separation of substances exists.

Engine block according to one of the preceding claims characterized in that the cylinder liners are in an aluminum or magnesium die casting alloy of the engine block are cast.

Engine block according to claim 4, characterized that the cylinder liner has three layers of material, the outermost Material layer has substantially the same composition, like the aluminum or magnesium die-casting alloy for the engine block.

Engine block according to one of claims 1 to 5, characterized in that the socket body of extruded alloys or wrought alloys based on Al (Mg, Si, Mn, Cu and / or Zn), especially from the group AlSi1MgMnCu, AlSi12.5MgCuNi, AlCu9SiMg, AlCu6Mn, AlCu4SiMg, AlCu4Mg, AlZn4.5Mgl to AlZn8MgCu.

Engine block according to one of the preceding claims, characterized in that the socket body of a Al casting alloy based on AlCu4Ti or AlCu4MgTi, AlSi7MgZn, AlSi12CuNiMg, AlSi7Mg0.6, AlSi9Mg, or AlSi8Cu3.

Engine block according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cylinder bore of a hypereutectic AlSi alloy, AlSi12CuMgNi, AlSi12Cu4Ni2Mg, AlSi18CuMgNi, AlSi25CuMgNi or AlSi9-13 exists.

Engine block according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cylinder liner additional material made of fibers or particles, which in socket body and / or cylinder liner is arranged.

Engine block according to claim 9, characterized in that the additional material comprises the reinforcing materials Si ₃ N ₄ , TiC, ZrO ₂ and / or SiC.

Cylinder liner for pouring into a light metal engine block, with at least two different material layers different Strength and wear resistance characterized that the cylinder liner in one piece from a socket body from a high strength aluminum alloy or one by reinforcing agent reinforced aluminum alloy and a career of a less solid Al-Si alloy is formed.

Cylinder liner according to claim 11, characterized in that that the layers of material merge into one another in a gradient, wherein the thickness of the non-graded layer of the high strength aluminum alloy above 3 mm.

Cylinder liner according to claim 11 or 12, thereby marked that the socket body made of particle reinforced or unreinforced AlSi12, AlCu4Ti, AlCu4MgTi or AlZn4.5Mg1 until AlZn8MgCu exists and the inner material layer of one the cast alloy of hypereutectic AlSi alloy, AlSi12CuMgNi, AlSi12Cu4Ni2Mg, AlSi18CuMgNi, AlSi25CuMgNi or AlSi9-13.

Method for producing a cylinder liner for pouring into a light metal engine block, wherein the Cylinder liner at least two different material layers made of light metal with different strength, characterized characterized in that the production of cylinder liners by Centrifugal casting of an Al alloy with Si particles in the way is done that the Si particles in the interior below Enrich formation of a workable Al-Si alloy and in the outdoor area to form a solid aluminum alloy.

Method according to claim 14, characterized in that that the Al alloy additionally ceramic reinforcing particles containing a higher density than the Al alloy, in the centrifugal casting outside accumulate.

A method according to claim 15, characterized in that the ceramic reinforcing particles of SiC, TiC, Si ₃ N ₄ and / or ZrO ₂ formed are.

Method according to claim 15 or 16, characterized that as Al alloy a hypereutectic AlSi alloy is used.

Method according to one of claims 14 to 17, characterized in that the outer surface of the Cylinder liner during centrifugal casting with a high Roughness is poured, which by applying a corresponding Simple on the mold is produced.

Method for producing a cylinder liner for pouring into a light metal engine block, wherein the Cylinder liner at least two different material layers made of light metal with different strength, full the characterizing steps: - coating the inside of aluminum tubes made of solid Al alloys with a material layer made of a workable AlSi alloy for the formation of unilaterally coated pipes - Extrude of the pipes while reducing the wall thickness and firm connection the material layers - mechanical post-processing of raw cylinder liners to final gauge.

Method according to claim 19, characterized that the aluminum pipes are additionally outside with a material layer of an Al alloy, which is essentially the having the same composition as the aluminum or magnesium die casting alloy for the engine block is coated.

Method according to one of claims 19 or 20, characterized in that at least one of the material layers by casting or casting onto the aluminum tube is applied.

Method according to one of claims 19 to 21, characterized in that the aluminum tubes are selected are made of wrought alloys, in particular extruded wrought alloy, or from Al casting alloys with particle reinforcement.

Method for producing a cylinder liner for pouring into a light metal engine block, wherein the Cylinder liner an inner material layer of a workable AlSi alloy and an outer material layer a solid Al alloy, characterized in that the cylinder liner by means of layered or graded co-thixocasting in strand form or co-extrusion with the different ones Al alloys done.

Method according to one of claims 14 to 23 characterized in that after pouring the cylinder liner in a light metal engine block structuring honing the tread done in the way that oil retention pockets be formed.

Use according to claim 24, characterized that after pattern honing, the surface is substantially made of Al alloy and not by exposed Si crystals becomes.

Use of cylinder liners, manufactured by a method according to claim 24 for pistons with piston rings, wearing a DLC coating.