DE102004029379A1

DE102004029379A1 - Verfahren zur Herstellung eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102004029379A1
Application number: DE102004029379A
Authority: DE
Inventors: Kuninori Yokosuka Matsumoto; Masaharu Yokohama Kocha; Fujihiro Yokohama Matuura
Original assignee: Kioritz Corp
Current assignee: Kioritz Corp
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2024-06-18
Also published as: JP4185822B2; US20040261971A1; JP2005016399A; DE102004029379B4

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor wird bereitgestellt, das es möglich macht, nicht nur den Zylinder durch ein Hochdruck-Druckgussverfahren mit niedrigen Kosten und hoher Genauigkeit herzustellen, sondern ebenfalls eine relative Fehlausrichtung zwischen dem Spülschlitz, dem Saugschlitz und dem Auslass-Schlitz des Zylinders zu verhindern. Dieses Verfahren wird durch folgende Schritte gekennzeichnet: Erstellen einer Zylinderbuchse, die aus einem Aluminiumlegierungsrohr hergestellt und mit dem Spülschlitz versehen ist, und einer Bohrkernform sowie auch von Kernen für Spülkanäle, die beide nicht zusammenlegbar und ausgestaltet sind, um nicht in die Spülschlitze einzudringen; Einsetzen der Zylinderbuchse an Ort und Stelle in die Bohrkernform und Gießen mittels eines Metallformgussverfahrens einer Aluminiumlegierung auf die äußere Umfangsoberfläche der Zylinderbuchse, um dadurch einen Hauptkörper des Zylinders zu formen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor, wie beispielsweise eines kleinen luftgekühlten Zweitakt-Benzinmotors. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Herstellungsverfahren des Zylinders für einen Verbrennungsmotor, der beispielsweise bei einer tragbaren Leistungsarbeitsmaschine zu verwenden ist, wobei das Herstellungsverfahren ermöglicht, dass ein abgesetzter Abschnitt des Zylinders, wie beispielsweise ein Spülschlitz, rationell bei der Herstellung des Zylinders mittels eines Druckgussverfahrens, wie beispielsweise eines Hochdruck-Gussverfahrens, gebildet wird.

Der Zylinder eines kleinen luftgekühlten Zweitakt-Benzinmotors, der bei einer tragbaren Leistungsarbeitsmaschine zu verwenden ist, wird im Allgemeinen, wie beispielsweise aus der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 58-155114(1983) ersichtlich ist, aus einer Aluminiumlegierung gebildet und durch einen einstückigen Körper aufgebaut, der aus einem Hauptkörper mit einer darin ausgebildeten Zylinderbohrung, um zu ermöglichen, dass ein Kolben darin eingebaut wird, und einem Kopfabschnitt mit einer darin ausgebildeten quetsch-dachförmigen Verbrennungskammer und durch eine große Anzahl von Kühlrippen, die überall von der äußeren Wand des einstückigen Körpers hervorstehen, besteht.

Die Zylinderbohrung ist mit einem Saugschlitz und ebenfalls mit einem Auslass-Schlitz ausgestattet, die beide ausgestaltet sind, um durch die Bewegung des Kolbens geschlossen oder geöffnet zu werden, wobei der Saugschlitz und der Auslass-Schlitz so angeordnet sind, um einander in einer versetzten Art und Weise gegenüberzuliegen, so dass sie sich im Niveau voneinander unterscheiden. Eine Mehrzahl von hohlen Spülkanälen, die jeweils von diesem Saugschlitz und Auslass-Schlitz um einen Winkel von 90 Grad weg versetzt sind und eine Innenwand von vorbestimmter Dicke aufweisen, wird zusammen mit der Zylinderbohrung ausgebildet. Der stromabwärtige Endabschnitt (oberer Endabschnitt) jedes hohlen Spülkanals wird durch einen Spülschlitz gebildet, wodurch ein Paar von Spülschlitzen bereitgestellt wird, die einander entgegengesetzt angeordnet und ausgestaltet sind, um durch den Kolben geöffnet und geschlossen zu werden, wobei diese Spülschlitze etwas nach oben geneigt und in die dem Auslass-Schlitz der Zylinderbohrung entgegengesetzte Richtung gerichtet sind.

Der bei der oben erwähnten Japanischen offengelegten Patentanmeldung (Kokai) Nr. 58-155114(1983) offenbarte Zylinder ist ein Zylinder vom so genannten Binärfluidspültyp, bei dem ein Paar von Spülschlitzen symmetrisch mit Bezug auf den entlang der Mitte des Auslass-Schlitzes genommenen Längsschnitt ausgebildet ist. Außerdem ist ebenfalls ein Zylinder vom so genannten Quaternärfluidspültyp bekannt, bei dem damit ein Paar von Spülschlitzen zusätzlich bereitgestellt werden (insgesamt zwei Paare von Spülschlitzen).

Hinsichtlich der Art des Spülkanals sind bekannt: ein hohler Spülkanal, der mit einer Innenwand ausgestattet ist, wie bei der oben genannten offengelegten japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 58-155114 gezeigt, ein Spülkanal ohne Innenwand (die der Zylinderbohrung gegenüberliegende Seite ist geöffnet) und, wie in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2000-34927 gezeigt, ein Spülkanal, der mit einer Halbwand mit vorgeschriebener Dicke versehen und dadurch gekennzeichnet ist, dass er an einem unteren Abschnitt desselben mit einer Öffnung (Spüleinlassöffnung) versehen ist, die sich in der Längsrichtung des Spülkanals erstreckt, während eine Halbwand mit einer vorbestimmten Dicke an einem oberen Abschnitt desselben zurück gelassen wird, um zu ermöglichen, dass eine Luft-Brennstoff-Mischung, die durch den Spülkanal in den Spülschlitz von der Kurbelkammer eingeführt wird, direkt mit einem Schürzenabschnitt des Kolbens in Kontakt gebracht wird.

Bei der Herstellung eines Zylinders, der mit einem innenwandbefestigten (oder halbwandbefestigten) hohlen Spülkanal versehen ist, wurde insbesondere unter den oben erwähnten Zylindern für einen Zweitakt-Verbrennungsmotor mittels eines Druckqussverfahrens, wie beispielsweise eines Hochdruckgussverfahrens, das das Gussformen hoher Maßgenauigkeit mit niedrigen Kosten ermöglicht, der einen abgesetzten Abschnitt bildende Spülschlitzabschnitt des Spülkanals im Allgemeinen durch die folgenden Prozeduren erzeugt. Da ein zusammenlegbarer Kern zum Bilden des Zylinderbohrungsabschnitts nicht unter einem hohen Druck benutzt werden kann, wird nämlich zuerst ein Rohzylinderkörper auf eine solche Art und Weise gussgeformt, dass dessen Spülschlitzabschnitt (der einen abgesetzten Abschnitt bildet) geschlossen bleibt, und danach dieser geschlossene Spülschlitzabschnitt durch mechanische Mittel ausgeschnitten wird (siehe die offen gelegte japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 58-155114(1983)).

Es gibt jedoch ein Problem bei dem oben erwähnten Verfahren, einen Spülschlitz durch mechanische Mittel nach dem Gießen eines Rohzylinderkörpers auszuschneiden. Da der Raum, um das Einführen eines Schneidwerkzeugs in einen Arbeitsabschnitt zu ermöglichen, sehr schmal ist, ist es nämlich sehr schwierig, die mechanische Bearbeitung durchzuführen und die Bearbeitungsgenauigkeit des Spülschlitzes zu erhöhen. In diesem Fall ist, da die Leistung des Zweitakt-Verbrennungsmotors sehr von der Größe und Konfiguration des Spülschlitzes sowie auch durch dessen Bearbeitungsgenauigkeit beeinflusst wird, dieses der oben erwähnten mechanischen Bearbeitung zugeordnete Problem sehr bedeutsam.

Es kann vorstellbar sein, einen Zylinder, der mit einem innenwandbefestigten hohlen Spülkanal versehen ist, mit einem Druckgussverfahren herzustellen, das einen in den Spülschlitzabschnitt einzuführenden Einsatzkern benutzt. Da in diesem Fall jedoch ein Teil des Einsatzkerns bei dem Gussprodukt zurück gelassen wird, verschlechtert sich dessen Wärmeleitfähigkeit, und zur gleichen Zeit können verschiedene Probleme, wie beispielsweise die Verformung oder das Ablösen aufgrund des zurückbleibenden Einsatzkerns, auftreten.

Inzwischen ist für das Herstellungsverfahren eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor ebenfalls ein Verfahren bekannt, wie es in der japanischen Patentanmeldung Nr. 52-47091 (1977) und der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 1-309774 (1989) beschrieben ist, bei dem eine Zylinderbuchse (Hülse), die im Voraus mit einem Spülschlitz, einem Saugschlitz und einem Auslass-Schlitz versehen ist, zuerst hergestellt (gegossen) wird, indem Gebrauch von einem Eisen(II)-Werkstoff gemacht wird, und dann ein Hauptkörper des Zylinders mittels eines Metallformgießens auf der äußeren Umfangsoberfläche der Zylinderbuchse gegossen wird, indem Gebrauch von einer Aluminiumlegierung als ein Rohmaterial gemacht wird.

Die Zylinder, die durch die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 52-47091 und der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 1-309774 gezeigten Verfahren hergestellt werden können, werden jedoch von Problemen begleitet, da erforderlich ist, dass der Zylinderbuchsenabschnitt aus einem Eisen(III)-Gussartikel gebildet ist, dass eine Form, die exklusiv für die Herstellung des Zylinderbuchsenabschnitts ausgestaltet ist, getrennt erstellt werden muss, was somit zu einem Anstieg der Herstellungskosten führt, und dass, da die Zylinderbuchse aus einem Material gebildet ist, das sich im thermischen Ausdehnungskoeffizienten sowie auch in der thermischen Leitfähigkeit von demjenigen des Materials unterscheidet, aus dem der Hauptkörper des Zylinders gebildet ist, es bedeutende Möglichkeiten gibt, Probleme, wie beispielsweise ein Ablösen zwischen ihnen, einen Stufenabschnitt um die Öffnung, wie beispielsweise einen Spülschlitz, oder eine Fehlausrichtung zwischen ihnen, zu erzeugen.

Ferner sind gemäß dem bei der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 52-47091 beschriebenen Herstellungsverfahren der Spülschlitzabschnitt, der Saugschlitzabschnitt und Auslass-Schlitzabschnitt der Zylinderbuchse alle aufgebaut, um nach außen von dem zylindrischen Abschnitt der Zylinderbuchse hervorzustehen, um eine Schmelze daran zu hindern, in das Innere (durch geöffnete Abschnitte) der Zylinderbuchse beim Gießen des Hauptkörpers des Zylinder einzutreten, so dass es erforderlich ist, eine Form, einen Einsatzkern etc., die jeweils eine komplizierte Konfiguration aufweisen, zu benutzen, wodurch die Herstellungskosten des Zylinders weiter ansteigen.

Andererseits ist es gemäß dem bei der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 1-309774 beschriebenen Herstellungsverfahren unmöglich, da es erforderlich ist, einen zusammenlegbaren Kern als Einsatzkerne zum Bilden einer Bohrkernform, jede der Öffnungen und jeden der Kanäle zu benutzen, dieses Herstellungsverfahren auf die Herstellung des Zylinders anzuwenden, indem Gebrauch von einem Formgussverfahren, wie beispielsweise einem Hochdruck-Druckgussverfahren, gemacht wird, das das Gussformen mit hoher Maßgenauigkeit bei niedrigen Kosten ermöglicht.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde durchgeführt, um die oben erwähnten Probleme zu überwinden, die den Stand der Technik begleiten, und daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, das nicht nur möglich macht, den Zylinder durch ein Druckgussverfahren, wie beispielsweise ein Hochdruck-Druckgussverfahren, mit niedrigen Kosten und in hoher Genauigkeit herzustellen, ohne Probleme, wie beispielsweise die Verschlechterung der Wärmeleitfähigkeit und die Verformung oder das Ablösen des Zylinders, aufzuwerfen, sondern es ebenfalls möglich macht, die relative Fehlausrichtung zwischen dem Spülschlitz, dem Saugschlitz und dem Auslass-Schlitz des zu erhaltenen Zylinders zu verhindern.

Um die oben erwähnte Aufgabe zu verwirklichen, stellt die vorliegende Erfindung ein Herstellungsverfahren eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor bereit, der mit einem innenwandbefestigten hohlen Spülkanal ausgestattet ist, der einen Spülschlitz aufweist, der durch die Bewegung eines Kolbens zu öffnen und zu schließen ist, wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: Erstellen einer Zylinderbuchse, die aus einem Aluminiumlegierungsrohr hergestellt und mit dem Spülschlitz versehen ist, und einer Bohrkernform sowie auch eines Kerns für den Spülkanal, die beide nicht zusammenlegbar und ausgestaltet sind, um nicht in den Spülschlitz einzudringen; Einsetzen der Zylinderbuchse an Ort und Stelle in der Bohrkernform; und Gießen mittels eines Metallformgussverfahrens einer Aluminiumlegierung als ein Rohmaterial auf die äußere Umfangsoberfläche der Zylinderbuchse, um dadurch einen Hauptkörper des Zylinders zu formen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zylinderbuchse im Voraus mit einem Saugschlitz sowie auch einem Auslass-Schlitz zusätzlich zu dem Spülschlitz versehen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel bereitgestellt, um zu verhindern, dass Schmelze in den Spülschlitz beim Metallformgießen eintritt. Vorzugsweise ist das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel so ausgestaltet, um die Erzeugung eines Stufenabschnitts zwischen dem Spülschlitz und dem Spülkanal des Hauptkörpers des Zylinders zu verhindern. Als eine bevorzugte Ausführungsform des Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittels wird ein Blockierelement benutzt und entfernbar an dem Spülschlitz angebracht.

Als eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel wird ein dickwandiger Abschnitt oder ein Rippenabschnitt, um mit dem Kern für den Spülkanal flächen-kontaktiert zu sein, um einen äußeren Umfang der Zylinderbuchse mit Ausnahme einer unteren Seite des Spülschlitzes auf eine Art und Weise bereitgestellt, um die Erzeugung eines Stufenabschnitts bezüglich des Spülschlitzes zu verhindern.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein abgefaster Abschnitt im Voraus auf einem inneren Umfang einer Öffnung, wie beispielsweise dem in der Zylinderbuchse ausgebildeten Spülschlitz, ausgebildet.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche der Zylinderbuchse, die den Hauptkörper des Zylinders kontaktiert, im Voraus mit einem Metall beschichtet, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als der der Aluminiumlegierung aufweist.

Gemäß den oben erwähnten bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor, der wie oben beschrieben aufgebaut ist, ist es aufgrund der Benutzung der Form und des Einsatzkerns möglich, die beide nicht zusammenlegbar sind, ein Hochdruck-Druckgussverfahren zu benutzen, das ermöglicht, einen Gussartikel hoher Maßgenauigkeit mit niedrigen Kosten zu erhalten. Da die Zylinderbuchse außerdem im Voraus mit einem Spülschlitz, einem Saugschlitz und einem Auslass-Schlitz versehen wird, ist es möglich, den Zylinder verglichen mit den herkömmlichen Herstellungsverfahren, wie beispielsweise einem Verfahren, bei dem die Schlitzabschnitte, wie beispielsweise der Spülschlitz, durch mechanische Bearbeitung nach dem Druckgießen ausgeschnitten werden, oder dem Verfahren, bei dem ein in den Spülschlitzabschnitt einzufügender Einsatzkern verwendet wird, mit höherer Genauigkeit und niedrigeren Kosten herzustellen. Zur gleichen Zeit ist es nun möglich, die oben erwähnten Probleme der Verschlechterung der Wärmeleitfähigkeit sowie auch der Verformung oder des Ablösens dieser Schlitzabschnitte aufgrund des Restes des Einsatzkerns in dem Gussartikel (Zylinder) zu vermeiden.

Da die Zylinderbuchse außerdem ausgebildet ist, indem Gebrauch von einem Aluminiumlegierungsrohr gemacht wird, kann die Zylinderbuchse verglichen mit dem Fall, bei dem eine durch Gießen erzeugte Buchse benutzt wird, mit niedrigeren Kosten hergestellt werden. Da die Zylinderbuchse ferner aus dem gleichen Material (Aluminiumlegierung) wie das des Hauptkörpers des Zylinders ausgebildet ist, gibt es keine Möglichkeit, irgendwelche Unterschiede in dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten sowie auch in der thermischen Leitfähigkeit zu erzeugen, wodurch es möglich gemacht wird, die Erzeugung von Problemen, wie beispielsweise dem Ablösen zwischen ihnen, einem Stufenabschnitt um die Öffnung, wie beispielsweise einen Spülschlitz, oder einer Fehlausrichtung zwischen ihnen, zu vermeiden. Da die Zylinderbuchse und der Hauptkörper des Zylinders ferner aus dem gleichen Material miteinander ausgebildet sind, ist es hinsichtlich der Wiederverwertung (Wiederverwendung) der Materialien vorteilhaft.

Da die Zylinderbuchse außerdem im Voraus mit diesem Spülschlitzabschnitt, Saugschlitzabschnitt und Auslass-Schlitzabschnitt versehen wird, gibt es kaum eine Möglichkeit eine relative Fehlausrichtung zwischen diesen Schlitzabschnitten zu erzeugen, womit die Positionen des Spülschlitzes, des Saugschlitzes und des Auslass-Schlitzes eindeutig bestimmt werden, wodurch es möglich gemacht wird, den Zylinder mit ausgezeichneter Maßgenauigkeit zu erhalten und die Erzeugung einer relativen Fehlübereinstimmung zwischen dem Spülschlitz, dem Saugschlitz und dem Auslass- Schlitz hinsichtlich der zeitlichen Steuerung des durch den Kolben auszuführenden Öffnens und Schließens zu verhindern. Da das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel bereitgestellt wird, um Schmelze am Eintreten in den Spülschlitz beim Metallformgießen zu hindern, ist es nun möglich, die Schmelze zuverlässig am Eintreten in den Spülschlitz zu hindern, womit es möglich gemacht wird, die Zeit und die Arbeit einzusparen, die für die Endbearbeitung des Zylinders erforderlich ist, wie beispielsweise eine Entgratungsarbeit nach dessen Gießen. Da das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel außerdem ausgestaltet ist, um die Erzeugung eines Stufenabschnitts zwischen dem Spülschlitz und dem Spülkanal des Hauptkörpers des Zylinders zu verhindern, ist es möglich, die Erzeugung von Turbulenz in der Spülgasströmung zu verhindern, die in die über dem Oberteil des Kolbens angeordnete Verbrennungskammer zu injizieren ist.

Wenn der innere Umfangsrandabschnitt der Öffnung, wie beispielsweise des Spülschlitzes etc., der im Voraus in der Zylinderbuchse ausgebildet wurde, ferner vorläufig abgefast wird, kann die Abfas-Fertigbearbeitung nach dem Gießen leicht durchgeführt werden.

Wenn eine spezifische Region in der äußeren Umfangsoberfläche der Zylinderbuchse, die ausgestaltet ist, um mit dem Hauptkörper des Zylinders in Kontakt gebracht zu werden, mit einem Metall (beispielsweise Zink, Zinn, etc.) beschichtet (durch Elektroplattieren, nicht-elektrolytisches Plattieren, Ionen-Plattierung etc.) wird, das einen niedrigen Schmelzpunkt als derjenige der Aluminiumlegierung aufweist, kann das somit aufgebrachte Metall fähig sein, beim Gießen zu schmelzen, was zu einer erhöhten Adhäsion zwischen der Zylinderbuchse und dem Hauptkörper des Zylinders führt. Als Ergebnis kann die Wärmeleitung von der Zylinderbuchse zu dem Hauptkörper des Zylinders erhöht werden, womit die Wärmeableitung und die Kühleigenschaften des Zylinders verbessert werden.

KURZBESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNG

1 ist eine Längsschnittansicht des Spülschlitzabschnitts, wenn eine Zylinderbuchse, die bei einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens des Zylinders für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, bei einer Bohrkernform sowie auch bei dem Kern für den Spülkanal in Position gesetzt wird;

2 ist eine Längsschnittansicht des Saugschlitzabschnitts und des Auslass-Schlitzabschnitts, wenn eine Zylinderbuchse, die bei einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens des Zylinders für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, bei einer Bohrkernform sowie auch bei dem Kern für den Spülkanal in Position gesetzt wird;

3 ist eine Draufsicht der in 1 und 2 gezeigten Zylinderbuchse;

4 ist eine Längsschnittansicht des Spülschlitzabschnitts zum Darstellen des Metallformgießens bei einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens des Zylinders für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung;

5 ist eine Längsschnittansicht des Saugschlitzabschnitts zum Darstellen des Metallformgießens bei einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung;

6 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht, die ein Beispiel des Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel zeigt, das angepasst ist, um bei einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwendet zu werden;

7 ist eine entlang der Linie VII-VII von 6 genommene Querschnittsansicht;

8 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht, die ein weiteres Beispiel des Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel zeigt;

9 ist eine entlang der Linie IX-IX von 8 genommene Querschnittsansicht;

10 ist eine Längsschnittansicht des Spülschlitzabschnitts zum Darstellen des Metallformgießens bei einer weiteren Ausführungsform des Herstellungsverfahrens eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung;

11 ist eine Längsschnittansicht des Spülschlitzabschnitts, die den Zylinder für einen kleinen luftgekühlten Zweitakt-Benzinmotor darstellt, der gemäß einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens des Zylinders für den Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann; und

12 ist eine Längsschnittansicht des Saügschlitzabschnitts, die den Zylinder für einen kleinen luftgekühlten Zweitakt-Benzinmotor darstellt, der gemäß einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens des Zylinders für den Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird ferner mit Bezug auf eine Ausführungsform des Herstellungsverfahrens eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor beschrieben, wobei ein Einsatzkern gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt wird.
Der Zylinder für einen Verbrennungsmotor, der durch das Verfahren gemäß dieser Ausführungsform hergestellt werden kann, ist ein Zylinder 1 für einen kleinen luftgekühlten Zweitakt-Benzinmotor, wie in 11 (eine Längsschnittansicht, bei der dessen Spülkanal im Längsschnitt dargestellt ist) und 12 (eine Längsschnittansicht, bei der dessen Saugschlitz und Auslass-Schlitz im Längsschnitt dargestellt sind) gezeigt, wobei der Motor ausgestaltet ist, um in einer tragbaren Arbeitsmaschine benutzt zu werden. Dieser Zylinder 1 wird durch einen Hauptkörper 2A des Zylinders, der aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist, und durch eine Zylinderbuchse 2B, deren innere Umfangsoberfläche eine Zylinderbohrung 10 definiert, ausgebildet. Der Kopfabschnitt 3 des Zylinders ist mit einer Verbrennungskammer 4 versehen, die beispielsweise quetsch-dachförmig ist. Der Hauptkörper 2A des Zylinders ist an dessen äußeren Umfangsabschnitt mit einer großen Anzahl von Kühlrippen 9 versehen, die einstückig mit dem Hauptkörper 2A ausgebildet sind. Ferner wird die Verbrennungskammer 4 mit einem Zündkerzenmontageloch 23 versehen (in dem ein Innengewinde 23a nach dem Gussformen ausgebildet wird).
Der Zylinder 1 ist mit einem Saugschlitz 11 und einem Auslass-Schlitz 12 versehen, die durch die Bewegung des Kolbens 60 zu öffnen und zu schließen sind, wobei dieser Saugschlitz 11 und Auslass-Schlitz 12 so angeordnet sind, um einander und niveauweise versetzt gegenüberzuliegen. Der Zylinder 1 ist ebenfalls mit zwei Paaren von hohlen Spülkanälen 14 und 15 versehen, wobei jedes Paar von diesem Saugschlitz 11 und Auslass-Schlitz 12 um einen Winkel von 90 Grad weg versetzt ist (siehe ebenfalls 3). Der Zylinder 1 ist in diesem Fall nämlich ein so genannter Zylinder vom Quaternärfluidspültyp, bei dem zwei Paare von Spülschlitzen symmetrisch mit Bezug auf den entlang der Mitte des Auslass-Schlitzes 12 genommenen Längsquerschnitt F ausgebildet sind. Der stromabwärtige Endabschnitt (oberer Endabschnitt) jedes hohlen Spüldurchgangs 14 und 15 wird durch einen Spülschlitz 16 oder 17 gebildet, wodurch zwei Paare von Spülschlitzen 16 und 17 bereitgestellt werden, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, die ausgestaltet sind, um durch die Bewegung des Kolbens 60 geöffnet und geschlossen zu werden und etwas nach oben in der Richtung entgegengesetzt der des Auslass-Schlitzes 12 (d.h. zu dem Saugschlitz 11 hin gerichtet) der Zylinderbohrung 10 geneigt sind.
Diese gepaarten Spülkanäle 14 und 15 sind jeweils mit einer Halbwand ausgestattet. Um zu ermöglichen, dass eine Luft-Brennstoffmischung (die durch jeden der Spülkanäle 14 und 15 in jeden der Spülschlitze 16 und 17 von der Kurbelkammer (nicht gezeigt) einzuführen ist), um den Schürzenabschnitt des Kolbens 60 zu kontaktieren, werden nämlich gepaarte Spuleinlassöffnungen 21 und 22 an einem unteren Abschnitt der Spülkanäle 14 bzw. 15 ausgebildet, während gepaarte Halbwände 18 und 19 zurückgelassen werden, die jeweils eine vorbestimmte Dicke (die Dicke der Zylinderbuchse 2B) an einem oberen Abschnitt der Spülkanäle 14 und 15 aufweisen.
Bei der Herstellung des wie oben beschrieben aufgebauten Zylinders 1 werden die Zylinderbuchse 2B, die aus einem Aluminiumlegierungsrohr mit einer vorbestimmten Wanddicke und einem vorbestimmten Innendurchmesser hergestellt ist und mit zwei Paaren von Spülschlitzen 16 und 17, zwei Paaren von Spüleinlassöffnungen 21 und 22, dem Saugschlitz 11 (dem inneren Endabschnitt 11a desselben) und dem Auslass-Schlitz 12 (dem inneren Endabschnitt 12a desselben) versehen ist, wobei alle diese Öffnungen und Schlitze durch eine geeignete mechanische Bearbeitung ausgebildet sind; und die Bohrkernform 50 sowie auch zwei Paare von Kernen 55 und 56 für Spülkanäle (siehe 4 und 5), die alle nicht zusammenlegbar sind und ausgestaltet sind, um nicht in jede der gepaarten Spülschlitze 16 und 17 einzudringen, wie in 1, 2 und 3 gezeigt, im Voraus erstellt.
Die Zylinderbuchse 2B ist aus einem Aluminiumlegierungsrohr gebildet, das ausgeschnitten ist, um eine vorbestimmte Länge und einen Innendurchmesser aufzuweisen, der geringfügig kleiner als der Durchmesser des Zylinderkerns 10 des fertigen Zylinders 1 ist (siehe 4 und 5), und mit zwei Paaren von Spülschlitzen 16 und 17, zwei Paaren von Spüleinlassöffnungen 21 und 22, dem Saugschlitz 11 (dem inneren Endabschnitt 11a desselben) und dem Auslass-Schlitz 12 (dem inneren Endabschnitt 12a desselben) versehen ist, wobei alle diese Öffnungen und Schlitze an vorbestimmten Stellen mittels einer geeigneten mechanischen Bearbeitung ausgebildet werden. Außerdem ist die Zylinderbuchse 2B nahe an deren oberen Ende mit einer ringförmigen Rille 36 versehen, in die der Hauptkörper 2A des Zylinders angepasst ist, um eingesetzt zu werden.
Die Bohrkernform 50 ist aus einer nicht zusammenlegbaren gewöhnlichen Kernform ausgebildet, die angepasst ist, um bei einem Hochdruck-Druckgussverfahren benutzt zu werden, und umfasst einen säulenförmigen Abschnitt 52, an dem die Zylinderbuchse 2B extern eingebaut ist, einen Verbrennungskammer-bildenden Abschnitt 53, der angrenzend mit dem oberen Abschnitt des säulenförmigen Abschnitts 52 ausgebildet und ausgestaltet ist, um der Verbrennungskammer 4 des Zylinders 1 zu entsprechen, und einem proximalen Endabschnitt 54, der angrenzend mit dem unteren Ende des säulenförmigen Abschnitts 52 ausgebildet ist. Dieser proximale Endabschnitt 54 ist einstückig mit den gepaarten, spüldurchgangsbildenden Abschnitten 55 (56) verbunden, die in der Konfiguration den Spülkanälen 14 bzw. 15 entsprechen. Ein unterer Halbabschnitt der Zylinderbuchse 2B ist ausgestaltet, um in einem Lückenabschnitt 59 eingebaut zu werden, der zwischen dem säulenförmigen Abschnitt 52 und den gepaarten spüldurchgangsbildenden Abschnitten 55 und 56 ausgebildet ist.
Da in diesem Fall die Bohrkernform 50 und die gepaarten spüldurchgangsbildenden Abschnitte 55 und 56 nicht in die Spülschlitze 16 und 17 (d.h. abgesetzte Abschnitte) eindringen, ist es zulässig, dass die Bohrkernform 50 und die gepaarten spüldurchgangsbildenden Abschnitte 55 und 56 nach unten aus dem Zylinder 1 nach Beendigung des Gussformens entfernt werden.
Wie in 1 und 2 gezeigt, wird die Zylinderbuchse 2B zuerst in die Bohrkernform 50 und die gepaarten spüldurchgangsbildenden Abschnitte 55 und 56 eingesetzt, und dann der Kern 46 für den Saugschlitz und der Kern 47 für den Auslass-Schlitz an Ort und Stelle eingesetzt, wie in 4 und 5 gezeigt. Danach wird das Metallformgießen mittels eines Hochdruck-Druckgussverfahrens durchgeführt.
Bei dieser Ausführungsform wird vor dem Einsetzen der Zylinderbuchse 2B in die Bohrkernform 50 das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel bereitgestellt, um zu verhindern, dass Schmelze in die Spülschlitze 16 und 17 beim Metallformgießen eintritt. Wie in 6 und 7 gezeigt, sind nämlich zwei Paare von Blockierelementen 31 und 32, die jeweils einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, entfernbar in den Spülschlitzen 16 bzw. 17 angebracht, indem sie von der äußeren Umfangsoberflächenseite der Zylinderbuchse 2B eingeführt werden. Diese Blockierelemente 31 und 32 sind jeweils aus einer Aluminiumslegierungsplatte hergestellt und ausgestaltet, um die gleiche externe Größe wie die Größe der Spülschlitze 16 und 17 aufzuweisen. Ferner werden diese Blockierelemente 31 und 32 elastisch mit der inneren Oberfläche der Spülschlitze 16 bzw. 17 druckkontaktiert. Ferner sind diese Blockierelemente 31 und 32 ebenfalls ausgestaltet, so dass nicht erlaubt wird, dass sich ein Stufenabschnitt zwischen den Spülschlitzen 16 und 17 und den Spülkanälen 14 und 15 des Hauptkörpers 2A des Zylinders ausbilden kann.
Da der äußere Umfang jeder der Spüleinlassöffnungen 21 und 22 in engem Kontakt mit den spüldurchgangsbildenden Abschnitten 55 und 56 ist, gibt es keine Möglichkeit für die Schmelze, in die Spüleinlassöffnungen 21 und 22 einzutreten, so dass es nicht erforderlich ist, das oben beschriebene Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel an diesen Öffnungen bereit zu stellen. Ferner werden der Saugschlitz 11 sowie auch der Auslass-Schlitz 12 durch den Kern 46 für den Saugschlitz (einem distalen Endabschnitt 46a desselben) und durch den Kern 47 für den Auslass-Schlitz (einem distalen Endabschnitt 47a desselben) teilweise intrudiert und geschlossen, so dass es nicht erforderlich ist, das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel an diesen Schlitzen bereit zu stellen. Eine Steckform 51 mit einer geeigneten Konfiguration zum Bilden eines Zündkerzenmontageloches 23 kann ebenfalls in dem Gussteil vorgesehen werden.
Wie oben beschrieben, wird, nachdem alle diese Formen eingesetzt wurden, der Einsatzkern 30 in die Zylinderbuchse 2B eingesetzt und eine äußere Form (nicht gezeigt) an der Außenseite der Zylinderbuchse 2B positioniert ist, das Formgießen mittels des Hochdruck-Gussdruckgießens durchgeführt, um einen rohen Zylinderkörper 1' zu erhalten, wie in 4 und 5 gezeigt. Danach werden die Bohrkernform 50, die spüldurchgangsbildenden Abschnitte 55 und 56, der Kern 46 für den Saugschlitz und der Kern 47 für den Auslass-Schlitz weggezogen, und dann werden die Blockierelemente 31 und 32 sowie auch die Steckform 51 daraus entfernt. Anschließend wird die innere Umfangsoberfläche der Zylinderbuchse 2B einem Bohren unterzogen, und dann wird der resultierende Zylinderkörper vorbestimmten Fertigbehandlungen unterzogen, wie beispielsweise der Bildung des Innengewindeabschnitts 23a, wodurch ein Fertigprodukt des Zylinders 1 erhalten wird, wie in 11 und 12 gezeigt.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor, der wie bei dieser Ausführungsform beschrieben aufgebaut ist, ist es aufgrund der Benutzung der Form und des Einsatzkerns möglich, die beide nicht zusammenlegbar sind, ein Hochdruck-Druckgussverfahren zu benutzen, das ermöglicht, einen Gussartikel von hoher Maßgenauigkeit mit niedrigen Kosten zu erhalten. Da die Zylinderbuchse 2B außerdem im Voraus mit den Spülschlitzen 16 und 17, dem Saugschlitz 11 und dem Auslass-Schlitz 12 versehen wird, ist es möglich, den Zylinder verglichen mit den herkömmlichen Herstellungsverfahren, wie beispielsweise dem Verfahren, bei dem die Schlitzabschnitte, wie beispielsweise der Spülschlitz, durch mechanische Bearbeitung nach dem Druckgießen ausgeschnitten werden, oder dem Verfahren, bei dem ein in den Spülschlitzabschnitt einzufügender Einsatzkern verwendet wird, mit höherer Genauigkeit und mit niedrigeren Kosten herzustellen. Zur gleichen Zeit ist es nun möglich, die oben erwähnten Probleme der Verschlechterung der Wärmeleitfähigkeit sowie auch der Verformung oder des Ablösens dieser Schlitzabschnitte aufgrund des Restes des Einsatzkerns in dem Gussartikel (Zylinder) zu vermeiden.
Da die Zylinderbuchse 2B außerdem ausgebildet wird, indem Gebrauch von einem Aluminiumlegierungsrohr gemacht wird, kann die Zylinderbuchse verglichen mit dem Fall, bei dem eine durch Gießen erzeugte Buchse benutzt wird, mit niedrigeren Kosten hergestellt werden. Da die Zylinderbuchse 2B aus dem gleichen Material (Aluminiumlegierung) wie das des Hauptkörpers 2A des Zylinders gebildet wird, gibt es ferner keine Möglichkeit, irgendeinen Unterschied in dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten sowie auch in der thermischen Leitfähigkeit zu erzeugen, wodurch es möglich gemacht wird, die Erzeugung von Problemen, wie beispielsweise Ablösen zwischen ihnen, einen Stufenabschnitt um die Öffnung, wie beispielsweise dem Spülschlitz, oder einer Fehlausrichtung zwischen ihnen zu verhindern. Da die Zylinderbuchse und der Hauptkörper des Zylinders aus dem gleichen Material miteinander gebildet sind, ist es außerdem hinsichtlich der Wiederverwertung (Wiederverwendung) der Materialien vorteilhaft.
Da die Zylinderbuchse 2B außerdem im Voraus mit diesen Spülschlitzabschnitten 16 und 17, dem Saugschlitzabschnitt 11 und dem Auslass-Schlitz 12 ausgestattet ist, gibt es kaum eine Möglichkeit, eine relative Fehlausrichtung zwischen diesen Schlitzabschnitten zu erzeugen, womit die Positionen der Spülschlitze 16 und 17, des Saugschlitzes 11 und des Auslass-Schlitzes 12 eindeutig bestimmt werden, wodurch es möglich gemacht wird, einen Zylinder mit ausgezeichneter Maßgenauigkeit bereitzustellen und die Erzeugung einer relativen Fehlanpassung zwischen den Spülschlitzen 16 und 17, dem Saugschlitz 11 und dem Ansaugschlitz 12 mit Bezug auf die durch den Kolben auszuführende zeitliche Steuerung des Öffnens und Schließens zu verhindern.
Da die Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel (Blockierelemente 31, 32 und 35) bereitgestellt werden, um zu verhindern, dass Schmelze in die Spülschlitze 16 und 17 beim Metallformgießen eintritt, ist es nun möglich, die Schmelze zuverlässig daran zu hindern, in die Spülschlitze 16 und 17 einzutreten, wodurch es möglich gemacht wird, die Zeit und die Arbeit einzusparen, die für die Endbearbeitung des Zylinders, wie beispielsweise eine Entgratungsarbeit nach dessen Gießen. Da außerdem das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel ausgestaltet ist, um die Erzeugung eines Stufenabschnitts zwischen den Spülschlitzen 16 und 17 und den Spülkanälen 14 und 15 des Hauptkörpers 2A des Zylinders zu verhindern, ist es möglich, die Erzeugung von Turbulenz in der Spülgasströmung zu verhindern, die in die über dem Oberteil des Kolbens 60 angeordnete Verbrennungskammer 4 injiziert wird.
Wenn der innere Umfangsrandabschnitt (der innere Umfangsrandabschnitt des Spülschlitzes 16 wird durch die Bezugsziffer 16a in 6 dargestellt) der Öffnung, wie beispielsweise der Spülschlitze 16 und 17 etc., die im Voraus in der Zylinderbuchse 2B ausgebildet wird, vorläufig abgefast wird, kann ferner eine Abfas-Fertigbearbeitung nach dem Gießen leicht durchgeführt werden.
Wenn ferner, wie in 10 gezeigt, eine spezifische Region in der äußeren Umfangsoberfläche der Zylinderbuchse 2B, die ausgestaltet ist, um mit dem Hauptkörper 2A des Zylinders in Kontakt gebracht zu werden, mit einem Metall (beispielsweise Zink, Zinn etc.), das einen niedrigen Schmelzpunkt als die Aluminiumlegierung aufweist, beschichtet wird (eine Abdeckschicht 70, die durch Elektroplattieren, nicht-elektrolytisches Plattieren, Ionenplattieren etc., gebildet werden kann), kann die somit aufgebrachte Abdeckschicht 70 fähig sein, beim Gießen zu schmelzen, was zu einer erhöhten Adhäsion zwischen der Zylinderbuchse 2B und dem Hauptkörper 2A des Zylinders führt. Als Ergebnis kann die Wärmeleitung von der Zylinderbuchse 2B zu dem Hauptkörper 2A des Zylinders vergrößert werden, womit die Wärmeableitung und die Kühleigenschaften des Zylinders verbessert werden.
Während in dem Vorhergehenden eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich zum Zwecke der Darstellung erläutert wurde, ist ersichtlich, dass der Aufbau der Vorrichtung ohne Abweichen von dem Geist und Umfang der Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen beansprucht, verändert werden kann.
Beispielsweise werden gemäß der oben erwähnten Ausführungsform zwei Paare von Blockierelementen 31 und 32 entfernbar in den Spülschlitzen 16 bzw. 17 als Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel angebracht, um zu verhindern, dass die Schmelze in die Spülschlitze 16 und 17 beim Metallformgießen eindringt. Ein derartiges Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel kann jedoch beispielsweise durch die folgende Struktur ersetzt werden. Wie in 8 und 9 gezeigt, kann nämlich als Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel ein dickwandiger Abschnitt oder ein Rippenabschnitt 35, um zu ermöglichen, dass es mit jedem der Kerne 55 und 56 für den Spülkanal in Flächen-Kontakt kommt wird, um einen Umfangsrandabschnitt mit Ausnahme des unteren Schürzenabschnitts der Spülschlitze 16 und 17 auf der äußeren Umfangsoberfläche der Zylinderbuchse 2B auf eine solche Weise bereitgestellt werden, dass die Erzeugung eines Stufenabschnitts bezüglich der Spülschlitze 16 und 17 verhindert wird.
Wie es aus der vorhergehenden Erläuterung offensichtlich ist, ist es bei dem Verfahren zur Herstellung eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung aufgrund der Benutzung der Form und des Einsatzkerns, die beide nicht zusammenlegbar sind, nun möglich, ein Hochdruck-Druckgussverfahren zu benutzen, das ermöglicht, einen Gussartikel hoher Maßgenauigkeit mit niedrigen Kosten zu erhalten. Da die Zylinderbuchse außerdem im Voraus mit einem Spülschlitz, einem Saugschlitz und einem Auslass-Schlitz versehen wird, ist es möglich, den Zylinder verglichen mit den herkömmlichen Herstellungsverfahren, wie beispielsweise dem Verfahren, bei dem die Schlitzabschnitte, wie beispielsweise der Spülschlitz, durch mechanische Bearbeitung nach dem Druckgießen ausgeschnitten werden, oder dem Verfahren, bei dem ein in den Spülschlitzabschnitt einzufügender Einsatzkern verwendet wird, mit höherer Genauigkeit und niedrigeren Kosten herzustellen. Zur gleichen Zeit ist es nun möglich, die oben erwähnten Probleme der Verschlechterung der Wärmeleitfähigkeit sowie auch der Verformung oder des Ablösens dieser Schlitzabschnitte aufgrund des Restes des Einsatzkerns in dem Gussartikel (Zylinder) zu vermeiden.
Da die Zylinderbuchse außerdem ausgebildet wird, indem Gebrauch von einem Aluminiumlegierungsrohr gemacht wird, kann die Zylinderbuchse verglichen mit dem Fall, bei dem eine durch Gießen erzeugte Buchse benutzt wird, mit niedrigeren Kosten hergestellt werden. Da die Zylinderbuchse ferner aus dem gleichen Material (Aluminiumlegierung) wie das des Hauptkörpers des Zylinders gebildet ist, gibt es keine Möglichkeit, irgendwelche Unterschiede in dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten sowie auch in der thermischen Leitfähigkeit zu erzeugen, wodurch es möglich gemacht wird, die Erzeugung von Problemen, wie beispielsweise das Ablösen zwischen diesen, einen Stufenabschnitt um die Öffnung, wie beispielsweise einem Spülschlitz, oder eine Fehlausrichtung zwischen ihnen zu verhindern. Da die Zylinderbuchse und der Hauptkörper des Zylinders ferner aus dem gleichen Material miteinander ausgebildet sind, ist es hinsichtlich der Wiederverwertung (Wiederverwendung) der Materialien vorteilhaft.
Da die Zylinderbuchse ferner im Voraus mit diesem Spülschlitzabschnitt, Saugschlitzabschnitt und Auslass- Schlitzabschnitt versehen ist, gibt es kaum eine Möglichkeit eine relative Fehlausrichtung zwischen diesen Schlitzabschnitten zu erzeugen, womit die Positionen des Spülschlitzes, des Saugschlitzes und des Auslass-Schlitzes eindeutig bestimmt sind, wodurch es möglich gemacht wird, den Zylinder mit ausgezeichneter Maßgenauigkeit zu erhalten und die Erzeugung einer relativen Fehlübereinstimmung zwischen dem Spülschlitz, dem Saugschlitz und dem Auslass-Schlitz mit Bezug auf die zeitliche Steuerung des durch den Kolben auszuführenden Öffnens und Schließens zu verhindern.
Da das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel bereitgestellt wird, um Schmelze am Eintreten in den Spülschlitz beim Metallformgießen zu hindern, ist es nun möglich, die Schmelze zuverlässig am Eintreten in den Spülschlitz zu hindern, womit es möglich gemacht wird, die Zeit und die Arbeit einzusparen, die für die Endbearbeitung des Zylinders erforderlich ist, wie beispielsweise eine Entgratungsarbeit nach dessen Gießen. Da das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel außerdem ausgestaltet ist, um die Erzeugung eines Stufenabschnitts zwischen dem Spülschlitz und dem Spülkanal des Hauptkörpers des Zylinders zu verhindern, ist es möglich, die Erzeugung von Turbulenz in der Spülgasströmung zu verhindern, die in die über dem Oberteil des Kolbens angeordnete Verbrennungskammer zu injizieren ist.
Wenn der innere Umfangsrandabschnitt der Öffnung, wie beispielsweise des Spülschlitzes etc., der im Voraus in der Zylinderbuchse ausgebildet wurde, ferner vorläufig abgefast wird, kann die Abfas-Fertigbearbeitung nach dem Gießen leicht durchgeführt werden.
Wenn ferner eine spezifische Region in der äußeren Umfangsoberfläche der Zylinderbuchse, die ausgestaltet ist, um mit dem Hauptkörper des Zylinders in Kontakt gebracht zu werden, mit einem Metall (beispielsweise Zink, Zinn, etc.) beschichtet wird (durch Elektroplattieren, nicht-elektrolytisches Plattieren, Ionenplattieren etc.), das einen niedrigeren Schmelzpunkt als derjenige der Aluminiumlegierung aufweist, kann das somit aufgebrachte Metall fähig sein, beim Gießen zu schmelzen, was zu einer erhöhten Adhäsion zwischen der Zylinderbuchse und dem Hauptkörper des Zylinders führt. Als Ergebnis kann die Wärmeleitung von der Zylinderbuchse zu dem Hauptkörper des Zylinders erhöht werden, womit die Wärmeableitung und die Kühleigenschaften des Zylinders verbessert werden.

Claims

Herstellungsverfahren eines Zylinders für einen Verbrennungsmotor, der mit einem innenwandbefestigten hohlen Spülkanal versehen ist, der einen Spülschlitz aufweist, der durch die Bewegung eines Kolbens zu öffnen und zu schließen ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erstellen einer Zylinderbuchse, die aus einem Aluminiumlegierungsrohr hergestellt und mit den Spülschlitz versehen ist, und einer Bohrkernform sowie auch eines Kerns für den Spülkanal, die beide nicht zusammenlegbar sind und ausgestaltet sind, um nicht in den Spülschlitz einzudringen; Einsetzen der Zylinderbuchse an Ort und Stelle in die Bohrkernform; und Gießen mittels eines Metallformgussverfahrens einer Aluminiumlegierung als ein Rohmaterial auf die äußere Umfangsoberfläche der Zylinderbuchse, um dadurch einen Hauptkörper des Zylinders zu formen.
Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Zylinderbuchse im Voraus mit einem Saugschlitz sowie auch einem Auslass-Schlitz zusätzlich zu dem Spülschlitz versehen wird.
Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, das ferner einen Schritt eines Bereitstellens eines Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittels umfasst, um zu verhindern, dass Schmelze beim Metallformgießen in den Spülschlitz eindringt.
Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 3, bei dem das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel ausgestaltet ist, um die Erzeugung eines Stufenabschnitts zwischen dem Spülschlitz und dem Spülkanal des Hauptkörpers des Zylinders zu verhindern.
Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 3, bei dem das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel ein Blockierelement umfasst, das entfernbar an dem Spülschlitz befestigt ist.
Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 3, bei dem das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel einen dickwandigen Abschnitt oder einen Rippenabschnitt umfasst, der ausgestaltet ist, um mit dem Kern für den Spülkanal in Kontakt zu sein, und der vollständig um einen äußeren Umfang der Zylinderbuchse mit Ausnahme einer unteren Seite des Spülschlitzes auf eine Art und Weise angeordnet ist, um die Erzeugung eines Stufenabschnitts bezüglich des Spülschlitzes zu verhindern.
Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem ein abgefaster Abschnitt im Voraus auf einem inneren Umfang einer Öffnung, wie beispielsweise dem in der Zylinderbuchse ausgebildeten Spülschlitz, ausgebildet wird.
Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem ein Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche der Zylinderbuchse, der mit dem Hauptkörper des Zylinders in Kontakt gebracht wird, im Voraus mit einem Metall beschichtet wird, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als derjenige der Aluminiumlegierung aufweist.
Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1, das ferner ein Verhindern der Erzeugung eines Stufenabschnitts zwischen dem Spülschlitz und dem Spülkanal des Hauptkörpers des Zylinders umfasst.
Zylinder für einen Verbrennungsmotor, der mit einem innenwandbefestigten hohlen Spülkanal versehen ist, der einen Spülschlitz aufweist, der durch die Bewegung eines Kolbens zu öffnen und zu schließen ist, wobei der Zylinder durch folgende Schritte hergestellt wird: Erstellen einer Zylinderbuchse, die aus einem Aluminiumlegierungsrohr hergestellt und mit dem Spülschlitz versehen ist, und einer Bohrkernform sowie auch einem Kern für den Spülkanal, die beide nicht zusammenlegbar sind und ausgestaltet sind, um nicht in den Spülschlitz einzudringen; Einsetzen der Zylinderbuchse an Ort und Stelle in die Bohrkernform; und Gießen mittels eines Metallformgussverfahrens einer Aluminiumlegierung als ein Rohmaterial auf die äußere Umfangsoberfläche der Zylinderbuchse, um dadurch einen Hauptkörper des Zylinders zu formen.
Zylinder gemäß Anspruch 10, bei dem bei der Herstellung des Zylinders die Zylinderbuchse im Voraus mit einem Saugschlitz sowie auch einem Auslass-Schlitz zusätzlich zu dem Spülschlitz versehen wird.
Zylinder gemäß Anspruch 10, bei dem die Herstellung des Zylinders ferner einen Schritt des Bereitstellens eines Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittels umfasst, um Schmelze am Eindringen in den Spülschlitz beim Metallformgießen zu hindern.
Zylinder gemäß Anspruch 12, bei dem das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel bei der Herstellung des Zylinders ausgestaltet ist, um die Erzeugung eines Stufenabschnitts zwischen dem Spülschlitz und dem Spülkanal des Hauptkörpers des Zylinders zu verhindern.
Zylinder gemäß Anspruch 12, bei dem das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel bei der Herstellung des Zylinders ein Blockierelement umfasst, das entfernbar an dem Spülschlitz befestigt ist.
Zylinder gemäß Anspruch 12, bei dem das Schmelzeeindringungs-Verhinderungsmittel beim Herstellen des Zylinders einen dickwandigen Abschnitt oder einen Rippenabschnitt umfasst, der ausgestaltet ist, um mit dem Kern für den Spülkanal in Kontakt zu sein, und der vollständig um einen äußeren Umfang der Zylinderbuchse mit Ausnahme einer unteren Seite des Spülschlitzes auf eine Art und Weise angeordnet ist, um die Erzeugung eines Stufenabschnitts bezüglich des Spülschlitzes zu verhindern.
Zylinder gemäß Anspruch 10, bei dem bei der Herstellung des Zylinders ein abgefaster Abschnitt im Voraus an einem inneren Umfang einer Öffnung, wie beispielsweise dem in der Zylinderbuchse ausgebildeten Spülschlitz, ausgebildet wird.
Zylinder gemäß Anspruch 10, bei dem ein Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche der Zylinderbuchse, der mit dem Hauptkörper des Zylinders in Kontakt ist, im Voraus mit einem Metall beschichtet wird, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als derjenige der Aluminiumlegierung aufweist.
Zylinder gemäß Anspruch 10, bei dem die Herstellung des Zylinders ferner ein Verhindern der Erzeugung eines Stufenabschnitts zwischen dem Spülschlitz und dem Spülkanal des Hauptkörpers des Zylinders umfasst.