CH321258A - Method of manufacturing a cylinder for internal combustion engines and cylinders manufactured by this method - Google Patents

Method of manufacturing a cylinder for internal combustion engines and cylinders manufactured by this method

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CH321258A
CH321258A CH321258DA CH321258A CH 321258 A CH321258 A CH 321258A CH 321258D A CH321258D A CH 321258DA CH 321258 A CH321258 A CH 321258A
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CH
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cylinder
barrel
cooling fins
ribs
outside
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German (de)
Inventor
Grahl Martin
Original Assignee
Himmelsbach Emil
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/04Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for air cooling
    • F02F1/06Shape or arrangement of cooling fins; Finned cylinders
    • F02F1/08Shape or arrangement of cooling fins; Finned cylinders running-liner and cooling-part of cylinder being different parts or of different material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J10/00Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
    • F16J10/02Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
    • F16J10/04Running faces; Liners

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

Description

  

  Verfahren zur Herstellung eines Zylinders für     Brennkraftmaschinen-          und    durch dieses Verfahren hergestellter Zylinder    Gegenstand des vorliegenden Patentes ist  ein     Verfahrenzur    Herstellung eines Zylinders  für     Brennkraftmasehinen    mit einer     Lauf-          bilehse    und ein durch dieses Verfahren herge  stellter Zylinder.

   Das     Herstellangsverfahren     ist dadurch     -ekennzeiehnet,        dass    für die     Lauf-          bilehse,    ein nahtloses Stahlrohr verwendet  wird, das auf der Aussenseite     entzundert,        auf-          rattlit    und durch     Metallaufspritzen    mit  einem Aussenbelag versehen wird und     dass    die  als     Gleitfliielie    für den Kolben dienende     In-          itenwand    des Stahlrohres verchromt wird.  



  Der nach dem Verfahren hergestellte     Zy-          litider    ist dadurch gekennzeichnet,     dass    er  einen     rohrförmigen    Mantel aufweist, der auf  der Aussenseite Rippen mit von innen nach  aussen abnehmender     Dieke    aufweist, welche  Rippen am äussern Ende sowie bei den Über  gängen am Fusse abgerundet. sind     und        dass     die Rippen nach Linien verlaufen, welche die       ZYlindermantelerzeu-enden    schräg schneiden,  wobei in die Bohrung des     rohrförmigen    Man  tels eine     Laufbliehse        zür    Führung des Kolbens  eingesetzt ist.

    



  In der Zeichnung sind beispielsweise     Aus-          führtingsformen    des Zylinders dargestellt.       Ausführungsbeispiele    des     Herstellungsverfali-          reiis   <B>. ,</B>     werden        im        folgenden        an        Hand        der        Zei        eh        -          nunu    erläutert.  



  n       Fig.   <B>1</B> zeigt einen Zylinder; in der linken  Hälfte im Längsschnitt und in der rechten  Hälfte in der Ansieht.         Fi#-1.    2 und<B>3</B> zeigen<B>je</B> eine Vergrösserung  nach     Fig.   <B>1</B> der linken Schnitthälfte, und zwar       mit    symmetrischer     Kühlrippenausbildung    und  mit     unsymmetriseher        Kühlrippenausbildung.     



  Der dargestellte Zylinder besteht im we  sentlichen aus einer     Laufbüchse   <B>d</B> aus einem  nahtlosen dünnwandigen Stahlrohr aus warm  festem     bzw.        hoehhitzebeständigein    Spezialstahl       mitWolfram    oder Chromzusätzen oder beiden  zusammen, die in einen äussern Mantel a     mit     Kühlrippen eingesetzt ist.  



  Die Kühlrippen verlaufen     nacli    Schrau  benlinien mit einem Steigungswinkel von 4-50.  Dieser Steigungswinkel der Schraubenlinien  kann für verschiedene     Ausführungsformen     von<B>5</B> zu<B>5</B> Winkelgraden bis zu<B>75</B> Winkel  graden variieren. An Stelle der dargestellten       inehrgängigen    Anordnung der Rippen kann  eine eingängige vorgesehen sein.  



  Bei geneigten Zylindern, z. B. von     V-          Motoren,    ist es zweckmässig, die     Kühlrippen-          anordnung    derart vorzunehmen,     dass    das  Kühlmittel bei den links geneigten Zylindern  einen von unten nach oben verlaufenden       R,eehtsdrall,    bei den     reclits    geneigten Zylin  dern aber einen von unten nach oben ver  laufenden Linksdrall erhält. Zu diesem Zweck  müssen die Schraubenlinien der Rippen bei  den erstgenannten Zylindern linksgängig,  bei den andern rechtsgängig sein.  



  Die Kühlrippen können auch in Ebenen  schräg     zur    Zylinderachse angeordnet sein, in      welchem Falle der Verlauf der Rippen ellip  tisch ist.  



  Je nach der Eigenart der Zylinder und  ihrem     Verwend-Luigszweck    können die Kühl  rippen sowohl ausgedreht oder ausgefräst wie  auch in     Kokillenformen    nach dem     Pressguss-          oder    auch nach einem andern     Gussverfahren     hergestellt werden. Die Rippen weisen von  innen nach aussen abnehmende Dicke auf,  wobei sie am äussern Ende sowie bei den  Übergängen am Fusse abgerundet sind.  



  Die symmetrische     Kühlrippenform   <B>A</B> ge  mäss     Fig.    2 ist vor allem für Gas-     bzw.    Luft  kühlung bestimmt, wohingegen die Form<B>B</B>  nach     Fig.   <B>3</B> für Flüssigkeitskühlung besser  geeignet ist, weil bei dem kontinuierlichen       -Wärmetra-nsmissionsvorgange    das Abfliessen  der     Luftbläschen    nach oben     dureh    diese Form  der Rippen stark gefördert wird.  



  Das in den Zylindermantel einzusetzende  Stahlrohr<B>d</B> wird auf der Aussenseite durch  Drehen, Beizen oder Schleifen     entzundert     und nachher     aufgeraulit.     



  Hierauf wird eine     Metallsehicht    eines gut  wärmeleitenden     Metalles,    z. B. Kupfer oder  Silber, auf die Aussenseite des Rohres aufge  spritzt.  



  Die Innenfläche des Rohres wird     galva-          niseh    verchromt. Der obere Teil     b    der     Innen-          fläehe    erhält durch längeres Einwirkenlassen  des Stromes eine stärkere Chromschicht als  der untere Teil<B>e.</B>  



  Man kann jedoch     auich    eine auf der gan  zen Innenfläche gleich starke Chromschicht  auftragen, wobei der obere Teil<B>b</B> normal  hart verchromt wird, während     auf    den untern  Teil<B>c</B> durch Zusätze, z. B. von Kupfer oder  Silber, eine weichere     Chromschielit    aufge  bracht wird.  



  Der obere Teil<B>b</B> wird hierauf     auf        Mass-          haltigkeit    hin nachgearbeitet und auf Hoch  glanz poliert.     Hierdureli    ist das Ansetzen  jedweder Verbrennungsrückstände     auf    dem  Teil<B>b</B> weitgehend verhindert.  



  Der untere Teil<B>c</B> kann leinporös-     ver-          ehromt    werden.  



  Der innere Metallüberzug kann aus meh  reren verschieden harten     Metallsehichten    be-    stehen, wobei zuerst eine Kupfer- oder     Silber-          schieht    und dann die     Chromsehieht    aufge  bracht wird.  



  Die guten Resultate wurden im Dauer  betrieb bestätigt, wobei während rund 2200       Botriebsstunden    im     Non-stop-Betrieb    unter  hoher     Weehselbelastung    keinerlei Störungen  auftraten.



  Method for producing a cylinder for internal combustion engines and cylinders produced by this method The subject matter of the present patent is a method for producing a cylinder for internal combustion engines with a barrel and a cylinder produced by this method.

   The manufacturing process is characterized by the fact that a seamless steel tube is used for the barrel, which is descaled on the outside, rattlit and provided with an external coating by spraying on with metal and that the inner wall of the piston, which serves as a sliding film for the piston Steel tube is chrome-plated.



  The cylinder produced according to the method is characterized in that it has a tubular jacket which has ribs on the outside with a die that decreases from the inside to the outside, which ribs are rounded at the outer end and at the transitions at the foot. and that the ribs run according to lines that cut the cylinder casing ends at an angle, a barrel for guiding the piston being inserted into the bore of the tubular casing.

    



  In the drawing, for example, embodiments of the cylinder are shown. Exemplary embodiments of the manufacturing process <B>. , </B> are explained below with reference to the numbers eh - nunu.



  n Fig. 1 shows a cylinder; in the left half in longitudinal section and in the right half in view. Fi # -1. 2 and <B> 3 </B> show <B> each </B> an enlargement according to FIG. <B> 1 </B> of the left sectional half, specifically with a symmetrical cooling rib design and with an asymmetrical cooling rib design.



  The cylinder shown consists essentially of a liner <B> d </B> made of a seamless, thin-walled steel tube made of hot-strength or high-temperature-resistant special steel with tungsten or chrome additives or both together, which is inserted into an outer jacket a with cooling fins.



  The cooling fins run according to screw lines with a pitch angle of 4-50. This angle of inclination of the helical lines can vary for different embodiments from <B> 5 </B> to <B> 5 </B> degrees up to <B> 75 </B> degrees. Instead of the illustrated multi-thread arrangement of the ribs, a single thread arrangement can be provided.



  With inclined cylinders, e.g. B. of V-engines, it is advisable to make the cooling rib arrangement in such a way that the coolant in the cylinders inclined to the left has a bottom-up twist, but in the reclits inclined cylinders it runs from bottom to top Left twist received. For this purpose, the helical lines of the ribs must be left-handed in the first-mentioned cylinders and right-handed in the others.



  The cooling fins can also be arranged in planes obliquely to the cylinder axis, in which case the course of the ribs is elliptical.



  Depending on the characteristics of the cylinders and their intended use, the cooling fins can be turned or milled out, or they can also be produced in chill molds using the press casting or another casting process. The ribs have a decreasing thickness from the inside to the outside, whereby they are rounded at the outer end and at the transitions at the foot.



  The symmetrical cooling rib shape <B> A </B> according to FIG. 2 is primarily intended for gas or air cooling, whereas the shape <B> B </B> according to FIG. 3 </B> is better suited for liquid cooling, because in the continuous heat transfer process the outflow of the air bubbles upwards is strongly promoted by this shape of the ribs.



  The steel tube <B> d </B> to be inserted into the cylinder jacket is descaled on the outside by turning, pickling or grinding and then roughened.



  A metal layer of a highly thermally conductive metal, e.g. B. copper or silver, injected onto the outside of the tube.



  The inner surface of the tube is galvanized chrome-plated. The upper part b of the inner surface receives a thicker chrome layer than the lower part <B> e. </B> as a result of longer exposure to the current



  However, you can also apply a chrome layer of equal thickness on the entire inner surface, with the upper part <B> b </B> being chrome-plated as normal, while the lower part <B> c </B> is replaced by additives, e.g. B. of copper or silver, a softer Chromschielit is brought up.



  The upper part <B> b </B> is then reworked for dimensional accuracy and polished to a high gloss. This largely prevents any combustion residues from accumulating on the part <B> b </B>.



  The lower part <B> c </B> can be adorned in a non-porous manner.



  The inner metal coating can consist of several metal layers of different hardness, whereby a copper or silver layer is applied first and then the chrome layer is applied.



  The good results were confirmed in continuous operation, with no malfunctions occurring during around 2200 operating hours in non-stop operation under high stress.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung eines Zylin ders für Brennkraftmaschinen mit einer Laufbüehse, dadtireli gekennzeichnet" dass für die Laufbüchse ein nahtloses Stahlrohr ver wendet wird, das auf der Aussenseite entzun- dert, aufgerauht und durch Metallaufspritzen mit einem Aussenbelag versehen wird und dass die als Gleitfläehe für den Kolben dienende Innenwand des Stahlrohres verchromt wird. PATENT CLAIMS I. A process for the production of a cylinder for internal combustion engines with a barrel liner, dadtireli marked "that a seamless steel tube is used for the barrel liner, the outside of which is designed, roughened and provided with an external coating by spraying on metal and that the as The inner wall of the steel tube serving for the piston is chrome-plated. II. Nach dem Verfahren gemäss Patent- ansprueh I hergestellter Zylinder, dadurch gekennzeichnet, dass er einen rohrförmigen Mantel aufweist, der auil der Aussenseite Rip pen von innen nach aussen abnehmender Dicke aufweist, welche Rippen am äLissern Ende sowie bei den Übergängen am Fasse abgerundet sind, und dass die Rippen nach Linien verlaufen, welche die Zylindermantel- erzeugenden schräg schneiden, II. Cylinder manufactured according to the method according to patent claim I, characterized in that it has a tubular jacket which on the outside has ribs of decreasing thickness from inside to outside, which ribs are rounded at the outer end and at the transitions on the barrel , and that the ribs run according to lines that cut the cylinder jacket diagonally, wobei in die Bohrung des rohrförmigen Mantels eine Lauf- büehse zur Führung des Kolbens eingesetzt ist. UNTERANSPRÜCHE <B>1.</B> Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeiehnet, dass auf einem Teil der 1.nnenfläehe der Laufbüehse eine stärkere Chromschieht aufgebracht wird als auf dem übrigen Teil der Innenfläche. 2. a barrel for guiding the piston is inserted into the bore of the tubular casing. SUBClaims <B> 1. </B> Method according to claim I, as characterized by the fact that a thicker chrome layer is applied to part of the inner surface of the barrel liner than to the remaining part of the inner surface. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass auf die Innenflä- ehe de'r Laufbüehse überall eine gleich starke Chromsehieht auf gebraeht wird, die auf einem Teil der Innenfläche eine grössere Härte aLii- weist als auf dem übrigen Teil der Innen- fläelie. <B>3.</B> Zylinder nach Patentanspruch<B>11,</B> da durch gekennzeiehnet, Method according to patent claim 1, characterized in that an equally thick chrome layer is applied to the inner surface of the barrel, which has a greater hardness on one part of the inner surface than on the remaining part of the inner surface. <B> 3. </B> cylinder according to patent claim <B> 11, </B> as marked by, dass die Kühlrippen in Ebenen schräg zur Zylinderaehse angeordnet sind. 4. Zylinder nach Patentansprueh II, da- durel). gekennzeiehnet, dass die Kühlrippen sehraubenlinienförmig auf dem Mantel des Zylinders angeordnet sind. that the cooling fins are arranged in planes at an angle to the cylinder axis. 4. cylinder according to patent claim II, da-durel). gekennzeiehnet that the cooling fins are arranged very helically on the jacket of the cylinder. <B>5.</B> Zylinder nach Patentanspr-Lieh II und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen eine reehtsgängige Stei- gLing aufweisen. <B>6.</B> Zylinder nach Patentanspruell <B>11</B> und Unteransprueli 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen eine linksg#ingige Stei gung aufweisen. 5. Cylinder according to patent claim II and dependent claim 4, characterized in that the cooling fins have a right-hand rise. <B> 6. </B> Cylinder according to patent claim 11 and sub-claim 4, characterized in that the cooling fins have a left-hand slope. <B>7.</B> Zylinder nach Patentanspruch. II und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenanordnung mehrgängig ist. <B>8.</B> Zylinder nach Patentanspruch II und Unteranspruch<B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbüchse einen innern Metallüber zug aus mehreren Metallschichten aufweist. <B> 7. </B> Cylinder according to claim. II and dependent claim 4, characterized in that the rib arrangement is multi-thread. <B> 8. </B> Cylinder according to claim II and dependent claim <B> 3, </B> characterized in that the liner has an inner metal cover made of several metal layers.
CH321258D 1952-08-23 1952-08-23 Method of manufacturing a cylinder for internal combustion engines and cylinders manufactured by this method CH321258A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3073290A (en) * 1958-07-03 1963-01-15 Daimler Benz Ag Cylinder liner construction particularly for internal combustion engines
DE102012023369A1 (en) * 2012-11-29 2014-03-13 Audi Ag Manufacturing cylinder liner for internal combustion engine, comprises deliberately roughening outer contour surface of cylinder liner, where entire outer contour surface of liner is grounded before roughening process

Cited By (3)

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DE102012023369B4 (en) * 2012-11-29 2016-05-04 Audi Ag Method for producing an internal combustion engine

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