DE102006039679B4 - Method for machining cylinder running surfaces of a cylinder crankcase or cylinder liners - Google Patents

Method for machining cylinder running surfaces of a cylinder crankcase or cylinder liners Download PDF

Info

Publication number
DE102006039679B4
DE102006039679B4 DE200610039679 DE102006039679A DE102006039679B4 DE 102006039679 B4 DE102006039679 B4 DE 102006039679B4 DE 200610039679 DE200610039679 DE 200610039679 DE 102006039679 A DE102006039679 A DE 102006039679A DE 102006039679 B4 DE102006039679 B4 DE 102006039679B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder
matrix
oxidation
hard material
honing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200610039679
Other languages
German (de)
Other versions
DE102006039679A1 (en
Inventor
Armin Bauder
Alexander Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE200610039679 priority Critical patent/DE102006039679B4/en
Publication of DE102006039679A1 publication Critical patent/DE102006039679A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102006039679B4 publication Critical patent/DE102006039679B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18—Other cylinders
    • F02F1/20—Other cylinders characterised by constructional features providing for lubrication
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/02—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using non-aqueous solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Verfahren zur Bearbeitung von Zylinderlaufflächen von Zylinderkurbelgehäusen oder Zylinderbuchsen aus einer überwiegend aus Leichtmetall bestehenden Matrix mit eingelagerter Hartstoffphase, bei dem die Zylinderlaufflächen mechanisch bearbeitet werden, um die Hartstoffphase frei zu legen, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix (4) während der Freilegung der Hartstoffphase (3) einer Oxidations- und/oder Passivierungsbehandlung unterzogen wird.Method for machining cylinder running surfaces of cylinder crankcases or cylinder liners from a matrix consisting mainly of light metal with embedded hard material phase, in which the cylinder running surfaces are machined to expose the hard material phase, characterized in that the matrix (4) is exposed during the exposure of the hard material phase ( 3) is subjected to an oxidation and / or passivation treatment.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von Zylinderlaufflächen eines Zylinderkurbelgehäuses oder von Zylinderbuchsen aus einer überwiegend aus Leichtmetall bestehenden Matrix mit eingelagerter Hartstoffphase gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method for machining cylinder surfaces of a cylinder crankcase or cylinder liners made of a predominantly light metal existing matrix with embedded hard material phase according to the preamble of Claim 1.

Zur Gewichtseinsparung werden im Kraftfahrzeugmotorenbau an Stelle von Grauguss zunehmend Leichtmetall-Legierungen und insbesondere Aluminium-Legierungen zur Herstellung von Zylinderkurbelgehäusen verwendet. Da jedoch Legierungen aus reinen Leichtmetallen unter den an den Zylinderlaufflächen auftretenden Temperatur- und Reibungsbedingungen in der Regel keine ausreichende Verschleißfestigkeit besitzen, werden die Zylinderkurbelgehäuse oder zumindest die Zylinderbuchsen bevorzugt aus Legierungen mit eingelagerter Hartstoffphase gegossen, vor allem aus siliziumhaltigen Aluminium-Legierungen, wie die unter der Bezeichnung ”Alusil” bekannten Legierungen. Bei diesen besteht die Hartstoffphase aus Silizium, das bei sogenannten übereutektischen Legierungen mit einem Anteil von mehr als etwa 12 Gew.-% Silizium während des Erstarrens der geschmolzenen Legierung in Form von kleinen harten Kristallen oder Körnern aus reinem Silizium aus einer umgebenden Matrix der restlichen Legierungsbestandteile ausgeschieden wird. Die mikroskopisch kleinen Siliziumkristalle mit einer Korngröße von 30 bis 40 Mikrometer (μm) werden bei einer auf das Gießen folgenden Oberflächenbearbeitung der Zylinderrohre freigelegt und sorgen für die notwendige Verschleißfestigkeit der im Reibkontakt mit den Kolben bzw. Kolbenringen stehenden Zylinderlaufflächen.to Weight savings are in motor vehicle engine in place of Gray cast iron increasingly alloyed light alloys and especially aluminum alloys used for the production of cylinder crankcases. However, because alloys made of pure light metals among those occurring on the cylinder surfaces Temperature and friction conditions usually do not have sufficient wear resistance own, the cylinder crankcases or at least the cylinder liners are preferred made of alloys with embedded hard material phase, especially from silicon-containing aluminum alloys, such as those known by the name "Alusil" Alloys. In these, the hard material phase consists of silicon, this in so-called hypereutectic Alloys with a content of more than about 12 wt .-% silicon while the solidification of the molten alloy in the form of small hard Crystals or grains made of pure silicon from a surrounding matrix of the remaining alloy components is excreted. The microscopic silicon crystals with a grain size of 30 up to 40 microns (μm) be at one on the pouring following surface treatment the cylinder tubes exposed and provide the necessary wear resistance the standing in frictional contact with the piston or piston rings cylinder surfaces.

Da die Verschleißfestigkeit der Zylinderrohre jedoch nicht nur durch das zur Herstellung der Zylinderkurbelgehäuse bzw. Zylinderbuchsen verwendete Material sondern auch durch die Oberflächenbeschaffenheit der Zylinderlaufflächen beeinflusst wird, werden die Zylinderrohre der aus einer Leichtmetallmatrix mit eingelagerter Hartstoffphase bestehenden Zylinderkurbelgehäuse in der Regel einer mechanischen Oberflächenbearbeitung durch Honen unterzogen, wobei gewöhnlich mehrere aufeinanderfolgende Honvorgänge verwendet werden. Bei dem letzten dieser Honvorgänge, zumeist dem dritten Honvorgang, wird letztlich die Hartstoffphase, im üblichen Fall die Silizium-Kristalle, freigelegt und geglättet, um im späteren Betrieb des Motors als Gleitfläche für die Kolbenringe bzw. Kolben zu dienen.There the wear resistance the cylinder tubes, however, not only by that for the production of cylinder crankcase or cylinder liners used material but also by the surface finish the cylinder surfaces is influenced, the cylinder tubes are made of a light metal matrix Cylinder crankcase with embedded hard material phase in the Rule of a mechanical surface treatment by honing, usually several consecutive honing processes be used. In the last of these honing operations, usually the third honing process, ultimately the hard material phase, in the usual case the silicon crystals, exposed and smoothed, in the later Operation of the engine as a sliding surface for the To serve piston rings or pistons.

Durch Verwendung geeigneter Honwerkzeuge, bei denen abrasive Schneidstoffpartikel in ein elastisch nachgiebiges Substrat eingebettet sind, kann zudem die Matrix um die Hartstoffphase herum im Mikrometerbereich abgetragen oder zurückgesetzt werden, um flache, plateauartig die Hartstoffphase umgebende Vertiefungen zur Aufnahme von Schmieröl zu schaffen, wodurch sich das Ölspeichervermögen und damit die Schmierung der Zylinderlaufflächen verbessern lässt.By Use of suitable honing tools where abrasive cutting material particles embedded in an elastically yielding substrate can also The matrix is removed around the hard material phase in the micrometer range or reset be to flat, plateaus surrounding the hard material phase depressions for holding lubricating oil to create, which increases the oil storage capacity and so that the lubrication of the cylinder surfaces can be improved.

Die zuvor beschriebene Oberflächenbeschaffenheit ist allerdings für das bloße Auge nicht sichtbar, dem sich nach dem Honen die Zylinderlauffläche als eine mit Honstrukturen versehene blanke glänzende Oberfläche darbietet, welche bei ungehindertem Luftzutritt infolge der Sauerstoffaffinität von Aluminium und einer dadurch verursachten oberflächlichen Selbstoxidation der an der Zylinderlauffläche freiliegenden Matrix etwas matt anläuft. Bei dieser Selbstoxidation baut sich in kurzer Zeit eine Oxidschicht mit einer Dicke von etwa 15 Nanometer auf, die dann eine weitere Sauerstoffdiffusion in das darunter liegende nichtoxidierte Leichtmetall der Matrix verhindert.The previously described surface finish is however for the mere Eye not visible, which after honing the cylinder surface as presents a bright shiny surface provided with honing structures, which with unimpeded air access due to the oxygen affinity of aluminum and thereby causing superficial self - oxidation of the on the cylinder surface slightly dull when exposed to the matrix. In this self-oxidation builds up in a short time an oxide layer with a thickness of about 15 nanometers, which then further oxygen diffusion into the underlying unoxidized light metal of the matrix prevented.

Nach dem Honen werden üblicherweise die Zylinderlaufflächen mittels eines geeigneten Waschkonservierungsmittels gereinigt, um das Honöl und darin enthaltene Schneidstoffpartikel zu entfernen, und noch mit einer ölhaltigen Spüldispersion gespült und getrocknet, bevor die Zylinderkurbelgehäuse oder Zylinderbuchsen der Montage des Motors zugeführt werden, nach der sie dann auf einem Prüfstand einer Prüfung unterzogen werden.To honing usually becomes the cylinder surfaces cleaned by means of a suitable Waschkonservierungsmittels to the honing oil and remove cutting material particles contained therein, and still with an oily one Spüldispersion rinsed and dried before the cylinder crankcases or cylinder liners of the Assembly of the engine supplied after which they are then tested on a test bench become.

Trotz der sehr feinen Verteilung der Silizium-Kristalle in der Matrix kommt es im motorischen Betrieb auch zum Kontakt zwischen den Kolbenringen und der Matrix. Dabei kann die Matrix zum Beispiel durch feinste Partikel im Schmieröl, abgesplitterte Silizium-Kristallpartikel oder Nitrierreste vom Olabstreifring aufgerissen werden. Das Ausmaß dieses hauptsächlich beim Erstlauf der Motoren auftretenden Effekts hängt von der Härte der Oberfläche der Matrix ab und ist umso stärker, je geringer diese Härte ist, so dass die durch Selbstoxidation gebildete Oxidschicht an der Oberfläche der Matrix einen wenn auch geringen Mikroverschleißschutz darstellt.In spite of the very fine distribution of the silicon crystals in the matrix In motorized operation, there is also contact between the piston rings and the matrix. The matrix can be characterized, for example, by the finest Particles in the lubricating oil, chipped silicon crystal particles or nitrate residues are ruptured by the oil scraper ring. The extent of this mainly at the first run of the motors occurring effect depends on the hardness of the Surface of the Matrix and is all the stronger the lower this hardness is, so that the oxide layer formed by self-oxidation on the surface the matrix, albeit small micro wear protection represents.

Weiter kann es an den Zylinderlaufflächen der auf diese Weise bearbeiteten Zylinderkurbelgehäuse oder Zylinderbuchsen aus übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierungen im Betrieb sporadisch auf Teilen der Laufflächen zu Mischreibung und damit zu einem Mikroverschleiß kommen, das heißt zum Auftreten hochgradig glänzender Streifen oder Flecken, an denen keinerlei Honstruktur mehr erkennbar ist. Die Ursache dieses Mikroverschleißes ist noch nicht völlig geklärt, jedoch wird angenommen, dass das zuvor genannte Aufreißen der Matrixoberfläche dazu beitragen kann.Further it may be due to the cylinder surfaces of In this way machined cylinder blocks or cylinder liners made of hypereutectic aluminum-silicon alloys in Operation sporadically on parts of the treads to mixed friction and thus come to a micro wear, that means to Appear more highly glossy Streaks or stains where no honing structure is recognizable is. The cause of this micro wear is not yet fully understood, however it is assumed that the aforementioned tearing of the matrix surface to can contribute.

Aus der DE 24 08 836 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung fein bearbeiteter Oberflächen von Teilen für Rotations-Brennkraftmaschinen aus einer überwiegend aus Aluminium bestehenden Matrix mit eingelagerter Hartstoffphase in Form von Siliziumkristallen oder Siliziumkörnern bekannt, bei dem die Oberflächen der Teile zuerst durch Fräsen oder dergleichen vorbearbeitet und dann durch Eloxieren nachbehandelt werden. Bei der groben Vorbearbeitung wird an den Oberflächen ein Teil der Siliziumkristalle zertrümmert, die dann beim Eloxieren mit der Aluminiummatrix verkittet werden, um die besonders beim Einfahren bzw. Einlauf sehr empfindliche Lauffläche aus übereutektischem Aluminium betriebssicherer zu machen und nach der groben Vorbearbeitung der Oberflächen zeitaufwändige Arbeitsvorgänge, wie Vorschleifen, Fertigschleifen, EC-Behandlung einzusparen. Allerdings erscheint es fraglich, ob sich dieses Verfahren ohne weiteres auf die Bearbeitung von Zylinderlaufflächen von Zylinderkurbelgehäusen oder Zylinderbuchsen von Hubkolben-Brennkraftmaschinen übertragen lässt, da dort auf eine nachfolgende Feinbearbeitung zur Verbesserung der Maß- und Formgenauigkeit des Zylinderquerschnitts und damit zur Reduzierung der Menge an Blow-By-Gasen sowie zur Verbesserung des Ölspeichervermögens der Zylinderlaufflächen und der Gleiteigenschaften der Kolben durch Abtragung der Matrix um die Hartstoffphase herum zum Zweck der Schaffung von Vertiefungen zur Aufnahme von Schmieröl nicht verzichtet werden kann.From the DE 24 08 836 A1 is a process for producing finely machined surfaces of Parts for rotary internal combustion engines from a predominantly consisting of aluminum matrix with embedded hard material phase in the form of silicon crystals or silicon grains known in which the surfaces of the parts are first pre-processed by milling or the like and then aftertreated by anodizing. During coarse preprocessing, a portion of the silicon crystals are smashed on the surfaces, which are then cemented to the aluminum matrix during anodizing in order to make the running surface of hypereutectic aluminum, which is particularly sensitive during retraction or infeed, more reliable and time-consuming work processes after the coarse pre-machining of the surfaces , such as pre-grinding, finish grinding, save EC treatment. However, it seems questionable whether this method can be readily applied to the machining of cylinder surfaces of cylinder crankcases or cylinder liners of reciprocating internal combustion engines, since there on a subsequent fine machining to improve the dimensional and shape accuracy of the cylinder cross-section and thus reduce the amount of blow -By gases and to improve the oil storage capacity of the cylinder surfaces and the sliding properties of the pistons by removing the matrix around the hard material phase around for the purpose of creating wells for receiving lubricating oil can not be waived.

Weiter ist es aus der DE 195 06 656 A1 bei einem Verfahren zur Keramisierung von Leichtmetalloberflächen und insbesondere zur Erzeugung von Beschichtungen auf Zylinderlaufbahnen von Brennkraftmaschinen bereits an sich bekannt, eine chemische Behandlung der zuvor mechanisch bearbeiteten Oberflächen bzw. Zylinderlaufbahnen vorzunehmen. In das oberflächlich bearbeitete Leichtmetall ist jedoch keine Hartstoffphase eingebettet. Außerdem handelt es sich bei der chemischen Behandlung um ein plasmachemisches Beschichtungsverfahren, bei dem die Zylinderkurbelgehäuse oder Zylinderbuchsen unter anderem für einige Zeit in ein Elektrolytbad getaucht werden müssen, so dass eine Integration mit der mechanischen Bearbeitung zu einem einzigen fortlaufenden Bearbeitungsprozess nicht ohne einen hohen Handhabungsaufwand möglich ist.Next it is from the DE 195 06 656 A1 in a process for the ceramization of light metal surfaces and in particular for the production of coatings on cylinder liners of internal combustion engines already known per se, to carry out a chemical treatment of the previously mechanically machined surfaces or cylinder liners. However, no hard material phase is embedded in the superficially processed light metal. In addition, the chemical treatment is a plasma-chemical coating process in which the cylinder crankcases or cylinder liners, among other things, must be immersed in an electrolyte bath for some time, so that integration with the mechanical machining into a single continuous machining process is not possible without a high handling effort is.

Schließlich ist aus der DE 600 03 591 T1 ein Verfahren zum chemisch-mechanischen Polieren von Aluminium und Aluminiumlegierungen zum Erlangen hervorragender Oberflächenzustände bekannt, welches neben Schleifmittelzusätzen und weiteren Verbindungen ein Oxidationsmittel enthält.Finally, out of the DE 600 03 591 T1 discloses a method of chemical mechanical polishing of aluminum and aluminum alloys to achieve excellent surface conditions, which includes an oxidizing agent in addition to abrasive additives and other compounds.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass es sich auch zur Bearbeitung von Zylinderlaufflächen von Zylinderkurbelgehäusen oder Zylinderbuchsen von Hubkolben-Brennkraftmaschinen eignet und sich ohne großen Zusatzaufwand in den Bearbeitungsprozess der Zylinderlaufflächen integrieren lässt.outgoing This is the object of the invention, a method of the type mentioned above to improve that it is Also for machining cylinder surfaces of cylinder crankcases or Cylinder liners of reciprocating internal combustion engines lends itself and without big Integrate additional effort into the machining process of the cylinder surfaces leaves.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Matrix während der mechanischen Freilegung der Hartstoffphase einer gezielten Oberflächenbehandlung unterzogen wird, um ihre um die Hartstoffphase herum freiliegende Oberfläche unter kontrollierten Bedingungen einer Oxidation oder Passivierung zu unterziehen. Bei dieser Behandlung wird das Leichtmetall angrenzend an die Oberfläche in ein Oxid, im Fall von Aluminium vorzugsweise in Al2O3, umgewandelt, das im Vergleich zum Leichtmetall selbst eine um ein Vielfaches größere Härte aufweist, wodurch die Verschleißfestigkeit der Zylinderlauffläche in den Bereichen um die Hartstoffphase herum verbessert werden kann. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch die gezielte Oxidation oder Passivierung der Matrixoberfläche einen besseren Mikroverschleißschutz zu erhalten. Darüber hinaus kann gegebenenfalls auch das Ölspeichervermögen der Zylinderlauffläche gesteigert werden, da bei einigen der zur Oxidationsbehandlung bzw. Passivierung geeigneten Verfahren die gebildete Oxidschicht eine gewisse Mikoporosität besitzt.These Task is inventively characterized solved, that the matrix during the mechanical exposure of the hard material phase of a targeted surface treatment is subjected to their around the hard material phase exposed around Surface under controlled conditions of oxidation or passivation undergo. In this treatment, the light metal becomes adjacent to the surface converted into an oxide, in the case of aluminum, preferably in Al 2 O 3, that in comparison to the light metal itself many times over has greater hardness, whereby the wear resistance of the Cylinder surface can be improved in the areas around the hard material phase around. The invention is based on the idea, by the targeted oxidation or passivation of the matrix surface a better micro wear protection to obtain. About that In addition, if necessary, the oil storage capacity of Cylinder surface be increased because some of the oxidation treatment or Passivierung suitable method, the oxide layer formed certain microporosity has.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die oxidative oder passivierende Behandlung während der mechanischen Bearbeitung erfolgt, vorzugsweise indem entweder das beim Honen verwendete Honöl oder das zur anschließenden Waschkonservierung verwendete Waschkonservierungsmittel gezielt mit oxidierenden oder die Oxidation fördernden Zusätzen versetzt wird, zum Beispiel einer geeigneten Säure. Im zuerst genannten Fall werden die oxidierenden oder die Oxidation fördernden Zusätze vorzugsweise in das Honöl zugesetzt, das während des zum Freilegen der Hartstoffphase dienenden letzten bzw. dritten Honvorgangs verwendet wird.A Particularly preferred embodiment of the invention provides that the oxidative or passivating treatment during mechanical processing takes place, preferably by either the honing oil used in honing or the to the subsequent Wash preservation purposefully used wash preservatives is added with oxidizing or oxidation-promoting additives, for example, a suitable acid. In the former case, the oxidizing or the oxidation promoting additions preferably in the honing oil added that while of the last or third serving to expose the hard material phase Honing process is used.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Leichtmetallmatrix einer rein chemischen Oxidationsbehandlung unterzogen wird, indem ein zur Oxidation des jeweiligen Leichtmetalls geeignetes Oxidationsmittel auf die Zylinderlaufflächen aufgetragen wird. Vorzugsweise wird ein Oxidationsmittel verwendet, das in flüssiger Form auf die Zylinderlaufflächen aufgebracht werden kann, indem zum Beispiel ein mit dem Oxidationsmittel getränkter Filz- oder Mikrofaser-Zylinder durch die Zylinderrohre hindurchgeschoben wird, um die Zylinderlaufflächen mit dem Oxidationsmittel zu benetzen. Als Oxidationsmittel kommen grundsätzlich diejenigen Substanzen in Frage, die in der Lage sind, an das zu oxidierende Leichtmetall in der Matrix Elektronen abzugeben, zum Beispiel eine Säure, wie Schwefelsäure. Diese Behandlung unterscheidet sich von dem im Stand der Technik bereits bekannten chemischen Abtrag der Matrix durch Ätzen mit einer Säure, weil die zur Oxidation der Matrixoberfläche verwendeten Säuren die Bildung einer harten, fest an der Matrix haftenden Oxidschicht zur Folge haben, während beim Ätzen der Matrix mit einer Säure ein oberflächlicher Teil der Matrix mit der Säure zu einer wasserlöslichen Verbindung reagiert.Another advantageous embodiment of the invention provides that the light metal matrix is subjected to a purely chemical oxidation treatment by applying an oxidizing agent suitable for the oxidation of the respective light metal to the cylinder surfaces. Preferably, an oxidizing agent is used which can be applied in liquid form to the cylinder treads by, for example, pushing a felt or microfiber cylinder impregnated with the oxidizing agent through the cylinder tubes to wet the cylinder treads with the oxidizing agent. The oxidizing agents are in principle those substances which are capable of delivering electrons to the light metal to be oxidized in the matrix, for example an acid such as sulfuric acid. This treatment is different from the chemical removal of the matrix already known in the prior art by etching with an acid, because the acids used for the oxidation of the matrix surface result in the formation of a hard oxide layer firmly adhering to the matrix, while etching the matrix with an acid a superficial part of the matrix reacts with the acid to form a water-soluble compound.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Matrix vor der Oxidations- bzw. Passivierungs-Behandlung einem geringfügigen chemischen Abtrag unterzogen wird, vorzugsweise indem durch Aufbringen eines geeigneten Ätzmittels auf die Zylinderlaufflächen die Matrix um die Hartstoffphase herum geringfügig weggeätzt wird. Diese Behandlung hat mehrere Vorteile: Erstens kann dadurch eine eventuelle Volumenzunahme der Matrix infolge der Umwandlung von oberflächlichem Leichtmetall in ein Leichtmetalloxid kompensiert werden. Zweitens werden durch das Ätzen beim Honen gebildete dünne Gratbleche oder Flitter entfernt, die entlang der Zylinderlauffläche in der Matrix enthaltene Poren oder Lunker überdecken, wodurch diese zuvor durch die Gratbleche oder Flitter verschlossenen Poren oder Lunker geöffnet und für den Eintritt von Schmieröl zugänglich sind, was eine weitere Verbesserung des Ölspeichervermögens zur Folge hat. Drittens können um die Hartstoffphase herum flache Schmierölaufnahmevertiefungen erzeugt oder die bereits beim Honen auf mechanischem Wege um die Hartstoffphase herum geschaffenen Vertiefungen durch das Ätzen weiter vertieft und damit auch das Ölspeichervermögen bei Bedarf weiter gesteigert werden.A Another preferred embodiment of the invention provides that the Matrix prior to the oxidation or passivation treatment of a minor chemical Abtrag is subjected, preferably by applying a suitable etchant on the cylinder surfaces the matrix is slightly etched away around the hard material phase. This treatment has several advantages: Firstly, this may increase the volume of the Matrix as a result of the conversion of superficial light metal into a Light metal oxide can be compensated. Second, by etching while honing formed thin Burr plates or baubles are removed along the cylinder surface in the Matrix covered pores or voids cover, making this previously pores or voids closed by burrs or baubles open and for the entry of lubricating oil accessible resulting in a further improvement in oil storage capacity Has. Third, you can flat lubrication oil wells are formed around the hard phase or which already during honing by mechanical means around the hard material phase around created depressions by the etching further and thus also the oil storage capacity at Need to be further increased.

Gemäß einer letzten vorteilhaften Erfindungsalternative ist noch ein besonders einfaches und umweltfreundliches Verfahren vorgesehen, bei dem die Oxidations- und/oder Passivierungs-Behandlung ein Dampfstrahlen der Zylinderlaufflächen umfasst, um durch den Kontakt mit Heißdampf die Entstehung einer Oxidschicht auf der Matrix zu beschleunigen.According to one last advantageous invention alternative is still a special simple and environmentally friendly process is provided, in which the Oxidation and / or passivation treatment a steam blasting comprises the cylinder surfaces, by contact with superheated steam to accelerate the formation of an oxide layer on the matrix.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:in the The following is the invention with reference to an illustrated in the drawing embodiment described. Show it:

1: eine stark vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils eines Zylinderrohrs eines Zylinderkurbelgehäuses im Bereich einer Zylinderlauffläche vor einem letzten mechanischen Bearbeitungsvorgang; 1 a greatly enlarged cross-sectional view of a portion of a cylinder tube of a cylinder crankcase in the region of a cylinder surface before a last mechanical machining operation;

2: eine Ansicht entsprechend 1, jedoch nach dem letzten mechanischen Bearbeitungsvorgang; 2 : a view accordingly 1 but after the last mechanical machining operation;

3: eine Ansicht entsprechend 2, jedoch nach einer an den letzten mechanischen Bearbeitungsvorgang anschließenden elektrochemischen Passivierungsbehandlung. 3 : a view accordingly 2 but after a subsequent electrochemical passivation treatment.

Der in der Zeichnung dargestellte Ausschnitt aus einer Wand 1 eines Zylinderrohrs eines durch Gießen aus einer übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung (Alusil) hergestellten Zylinderkurbelgehäuses zeigt das Korngefüge innerhalb der Legierung im Grenzbereich zur Zylinderbohrung 2.The detail of a wall shown in the drawing 1 of a cylinder tube of a cylinder crankcase produced by casting from a hypereutectic aluminum-silicon alloy (Alusil) shows the grain structure within the alloy in the boundary region to the cylinder bore 2 ,

Wie dargestellt, besteht das Korngefüge aus einer Vielzahl von kleinen Kristallen 3 aus reinem Silizium, die beim Abkühlen und Erstarren der geschmolzenen Legierung aus dieser ausgeschieden und in einer später verfestigten metallischen Matrix 4 aus der an Silizium verarmten Aluminium-Silizium-Legierung eingebettet werden. Die Matrix 4 besteht im Wesentlichen aus Aluminium-α-Kristallen, Aluminiummischkristallen und Kupferaluminiden und enthält einige beim Gießen gebildete kleine Poren 5.As shown, the grain structure consists of a multiplicity of small crystals 3 made of pure silicon, which upon cooling and solidification of the molten alloy precipitated out of this and in a later solidified metallic matrix 4 be embedded from the silicon-depleted aluminum-silicon alloy. The matrix 4 It consists essentially of aluminum α-crystals, aluminum mixed crystals and copper aluminides and contains some small pores formed during casting 5 ,

Nach dem Gießen des Zylinderkurbelgehäuses und dem Ausbohren der Zylinderrohre wird die Umfangsfläche 6 von jeder Zylinderbohrung 2 zur Erzeugung der Zylinderlaufflächen in mehreren nacheinander folgenden Arbeitsschritten mechanisch bearbeitet. Dabei erfolgt die Endbearbeitung durch mehrmaliges Honen mit verschiedenen Honwerkzeugen, wobei die Silizium-Kristalle 3 entlang der Umfangsfläche 6 mechanisch freigelegt und ggf. über die Umfangsfläche 6 in die Zylinderbohrung 2 überstehende Teile der Kristalle 3 und der dazwischen liegenden Bereiche der metallischen Matrix 4 abgetragen werden, so dass die zylindrische Umfangsfläche 6 nach dem letzten Honvorgang eine optisch glatte und glänzende Oberfläche bildet.After casting the cylinder crankcase and drilling out the cylinder tubes, the peripheral surface becomes 6 from each cylinder bore 2 machined to produce the cylinder surfaces in several consecutive steps. The finishing is done by honing several times with different honing tools, the silicon crystals 3 along the peripheral surface 6 mechanically exposed and possibly over the peripheral surface 6 into the cylinder bore 2 protruding parts of the crystals 3 and the intervening areas of the metallic matrix 4 be removed, so that the cylindrical peripheral surface 6 forms an optically smooth and shiny surface after the last honing process.

Wenn diese Oberfläche nach der Bearbeitung nicht durch ein Konservierungsmittel geschützt würde, würde sie im Falle einer längeren Lagerung des Zylinderkurbelgehäuses oder der Zylinderbuchse vor dem Einbau in einen Motor im Bereich der frei liegenden metallischen Matrix 4 zwischen den Kristallen 3 mit der Zeit etwas anlaufen. Beim Anlaufen bildet sich im Falle eines ungehinderten Luftzutritts von selbst eine dünne Oxidschicht, welche allmählich dicker wird und nach einiger Zeit ihre endgültige Dicke erreicht hat. Jedoch ist es üblich, die Laufflächen nach dem Honen zur Beseitigung eventueller Schneidstoffreste mit einer Waschkonservierungsflüssigkeit zu reinigen, woraufhin mit einer ölhaltigen Dispersion gespült werden muss, die einen dünnen Ölfilm auf der Umfangsfläche hinterlässt. Außerdem werden Zylinderkurbelgehäuse oder Zylinderbuchsen häufig ”just in time” gefertigt und bereits kurz nach ihrer Fertigung in einem Motor verbaut. Dadurch wird ebenfalls der Luftzutritt zur Zylinderlauffläche beschränkt. Dies hat zur Folge, dass die von der metallischen Matrix 4 zwischen den Silizium-Kristallen 3 gebildete Oberfläche verhältnismäßig weicher und damit verschleißanfälliger ist, weil die auf natürliche Weise gebildete dünne und unvollständige Oxidschicht nicht für eine ausreichende Mikro-Verschleißfestigkeit sorgt.If this surface were not protected by a preservative after processing, it would, in the case of a longer storage of the cylinder crankcase or the cylinder liner prior to installation in a motor in the field of exposed metallic matrix 4 between the crystals 3 start something over time. During start-up, in the case of an unobstructed admission of air, a thin oxide layer forms by itself, which gradually becomes thicker and after some time has reached its final thickness. However, it is common practice to clean the treads after honing with a wash preservative liquid to remove any remaining cutting stock, then rinse with an oily dispersion that leaves a thin film of oil on the peripheral surface. In addition, cylinder crankcases or cylinder liners are often manufactured "just in time" and installed in an engine shortly after their production. This also limits the access of air to the cylinder surface. As a result, that of the metallic matrix 4 between the silicon crystal len 3 formed surface is relatively softer and thus more susceptible to wear, because the naturally formed thin and incomplete oxide layer does not provide sufficient micro-wear resistance.

Die entlang der Umfangsfläche 6 der Zylinderbohrung 2 ins Innere derselben mündenden Poren 5 im Korngefüge werden beim Honen durch sogenannte ”Gratbleche” 7 oder Flitter aus dem Material der umgebenden Matrix 4 verschlossen, die sich während des Honens über die Mundöffnungen der Poren 5 legen, wie in 1 für den Zeitpunkt nach dem letzten Honvorgang dargestellt. Durch das Verschließen der Poren 5 kann kein Schmieröl mehr in diese eindringen, wodurch das Ölspeichervermögen der Zylinderlauffläche verringert wird.The along the peripheral surface 6 the cylinder bore 2 into the same opening pores 5 in the grain structure are honing by so-called "burr plates" 7 or baubles of the material of the surrounding matrix 4 closed during hone through the mouth of the pores 5 put as in 1 for the time after the last honing process. By closing the pores 5 No more lubricating oil can penetrate this, whereby the oil storage capacity of the cylinder surface is reduced.

Um die Verschleißbeständigkeit und das Ölspeichervermögen der Zylinderlauffläche zu verbessern, wird diese nach dem letzten Honvorgang einer chemischen Behandlung unterzogen.Around the wear resistance and the oil storage capacity of Cylinder surface To improve, this is after the last honing process of a chemical Subjected to treatment.

Dabei wird die Umfangsfläche 6 der Zylinderbohrung 2 zuerst mit einem flüssigen Ätzmittel in Kontakt gebracht, das zwar mit der an Silizium verarmten Leichtmetalllegierung, nicht jedoch mit den Silizium-Kristallen 3 reagiert. Zum Beispiel könnte als Ätzmittel Natriumhydroxid (NaOH) verwendet werden, das beim Kontakt mit Aluminium (Al) zu wasserlöslichem Natriumhydroxyaluminat Na[Al(OH)4] reagiert. Das Ätzmittel kann dabei beispielsweise auf einen Filz- oder Mikrofaser-Zylinder aufgebracht und dieser zur Benetzung der Zylinderlauffläche ein oder mehrere Male durch das Zylinderrohr hindurch bewegt werden. Durch den Kontakt mit dem Ätzmittel wird die Matrix 4 im Bereich zwischen den Silizium-Kristallen 3 auf einer Tiefe im Mikrometerbereich geätzt und abgetragen. Dadurch werden zum einen die über den Mundöffnungen der Poren 5 liegenden ”Gratbleche” 7 oder Flitter weggeätzt und zum anderen um die an der Umfangsfläche 6 frei liegenden Silizium-Kristalle 3 herum flache Vertiefungen 8 gebildet, so dass diese plateauartig überstehen, wie in 2 für den Zeitpunkt nach dem Ätzen dargestellt. Sowohl die geöffneten Poren 5 als auch die um wenige Mikrometer zurückgesetzten Vertiefungen 8 dienen im Betrieb des Motors zur Aufnahme von Schmieröl, was zu einer Verbesserung des Ölspeichervermögens der Zylinderlaufflächen führt.This is the peripheral surface 6 the cylinder bore 2 first contacted with a liquid etchant, although with the silicon-depleted light metal alloy, but not with the silicon crystals 3 responding. For example, as an etchant, sodium hydroxide (NaOH) could be used, which upon contact with aluminum (Al) reacts with water-soluble sodium hydroxyaluminate Na [Al (OH) 4]. The etchant can be applied, for example, to a felt or microfibre cylinder and this can be moved through the cylinder tube one or more times to wet the cylinder surface. Contact with the etchant causes the matrix 4 in the area between the silicon crystals 3 Etched to a depth in the micrometer range and removed. As a result, on the one hand over the mouth openings of the pores 5 lying "burr plates" 7 or tinsel etched away and on the other to those on the peripheral surface 6 exposed silicon crystals 3 around shallow depressions 8th formed so that they survive in a plateau, as in 2 for the time after etching. Both the open pores 5 as well as the recessed by a few micrometers wells 8th Serve during operation of the engine for receiving lubricating oil, which leads to an improvement in the oil storage capacity of the cylinder surfaces.

Alternativ kann der selektive Abtrag der metallischen Matrix 4 auch mechanisch durch Honen erfolgen, zum Beispiel indem beim letzten Honvorgang ein Honwerkzeug verwendet wird, bei dem die Schneidstoffpartikel in einem elastisch nachgiebigen Substrat eingebettet sind, so dass sie beim Kontakt mit den harten Silizium-Kristallen 3 ausweichen und nur die weichere Matrix 4 zwischen den Kristallen 3 unter Bildung entsprechender Vertiefungen 8 entfernen.Alternatively, the selective removal of the metallic matrix 4 also mechanically by honing, for example by using a honing tool during the last honing process, in which the cutting material particles are embedded in an elastically yielding substrate, so that they come into contact with the hard silicon crystals 3 dodge and only the softer matrix 4 between the crystals 3 with the formation of appropriate depressions 8th remove.

Anschließend wird die Umfangsfläche 6 der Zylinderbohrung 2 einer chemischen Oxidations- oder Passivierungsbehandlung unterzogen. Dazu kann sie entweder in ähnlicher Weise wie zuvor mit dem Ätzmittel mit einer geeigneten Säure benetzt werden, die dazu führt, dass sich an der zuvor freigeätzten Oberfläche der Matrix 4 in kurzer Zeit ein dichter und verschleißfester Überzug 9 aus Aluminiumoxid (Al2O3) bildet, wie in 3 für den Zeitpunkt nach der Oxidations- oder Passivierungsbehandlung dargestellt. Diese Oxidschicht 9 ist deutlich verschleißfester als die ungeschützte Leichtmetallmatrix 4. Die zur Oxidations- oder Passivierungsbehandlung dienende Säure könnte zum Beispiel auch in eine Waschkonservierungsflüssigkeit zugegeben werden, mit der Umfangsfläche 6 der Zylinderbohrung 2 nach der mechanischen Bearbeitung zur Beseitigung eventueller Schneidstoffpartikel gereinigt wird.Subsequently, the peripheral surface 6 the cylinder bore 2 subjected to a chemical oxidation or passivation treatment. For this purpose, it can either be wetted with the etchant with a suitable acid in a similar manner as before, which causes it to adhere to the previously etched surface of the matrix 4 in a short time a dense and wear-resistant coating 9 made of aluminum oxide (Al2O3), as in 3 for the time after the oxidation or passivation treatment. This oxide layer 9 is much more resistant to wear than the unprotected light metal matrix 4 , For example, the acid used for the oxidation or passivation treatment could also be added to a wash preserving liquid having the peripheral surface 6 the cylinder bore 2 is cleaned after mechanical processing to remove any cutting material particles.

Alternativ könnte die chemische Oxidations- oder Passivierungsbehandlung auch bereits während des letzten Honvorgangs erfolgen, indem das bei diesem Honvorgang verwendete Honöl mit der zur Oxidations- oder Passivierungsbehandlung dienenden Säure versetzt wird.alternative could the chemical oxidation or passivation treatment already too while the last honing process by the in this honing process used honing oil with the serving for oxidation or passivation treatment acid added becomes.

Grundsätzlich könnte auch eine elektrochemische Oxidations- oder Passivierungsbehandlung vorgenommen werden, bei der die Oxidschicht durch Eloxieren gebildet wird, indem das Zylinderkurbelgehäuse bzw. die Zylinderbuchse in einem Elektrolytbad aus Schwefelsäure oder Schwefelsäure und Oxalsäure mit Gleichstrom beaufschlagt wird, wobei es/sie als Anode geschaltet wird. Bei diesem Eloxalverfahren entsteht an der Oberfläche 6 der Matrix 4 zwischen den Silizium-Kristallen 3 ebenfalls eine etwa 3 bis 8 Mikrometer (μm) dicke Oxidschicht 9. Diese besteht aus dicht gepackten säulenartig angeordneten hexagonalen Zellen aus Aluminiumoxid (Al2O3), die in der Mitte eine senkrecht zur Oberfläche 6 ausgerichtete Pore begrenzen.In principle, an electrochemical oxidation or passivation treatment could also be carried out in which the oxide layer is formed by anodizing by applying direct current to the cylinder crankcase or cylinder liner in an electrolytic bath of sulfuric acid or sulfuric acid and oxalic acid, switching it as an anode , In this anodizing process arises on the surface 6 the matrix 4 between the silicon crystals 3 also an approximately 3 to 8 microns (μm) thick oxide layer 9 , This consists of densely packed columnar hexagonal cells made of aluminum oxide (Al2O3), in the middle one perpendicular to the surface 6 limit aligned pores.

Wegen des vorangehenden selektiven Abtrags der Matrix 4 durch Ätzen oder mechanische Einwirkung, wie unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, führt die durch die oberflächennahe Umwandlung von Aluminium in Aluminiumoxid (Al2O3) verursachte Volumenzunahme nicht dazu, dass die bei der Oxidations- oder Passivierungsbehandlung gebildete Oxidschicht 9 entlang der Umfangsfläche 6 der Zylinderbohrung 2 über die aus den Silizium-Kristallen 3 bestehende Hartstoffphase in die Zylinderbohrung 2 übersteht, so dass die Gleitfläche für die Kolbenringe weiterhin überwiegend von den an die Bohrung 2 angrenzenden Oberflächen der Kristalle 3 gebildet wird.Because of the preceding selective removal of the matrix 4 by etching or mechanical action as described with reference to 2 described, the increase in volume caused by the near-surface conversion of aluminum into aluminum oxide (Al 2 O 3) does not cause the oxide layer formed during the oxidation or passivation treatment 9 along the peripheral surface 6 the cylinder bore 2 over from the silicon crystals 3 existing hard material phase in the cylinder bore 2 survives, so that the sliding surface for the piston rings continues predominantly from the to the bore 2 adjacent surfaces of the crystals 3 is formed.

Claims (11)

Verfahren zur Bearbeitung von Zylinderlaufflächen von Zylinderkurbelgehäusen oder Zylinderbuchsen aus einer überwiegend aus Leichtmetall bestehenden Matrix mit eingelagerter Hartstoffphase, bei dem die Zylinderlaufflächen mechanisch bearbeitet werden, um die Hartstoffphase frei zu legen, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix (4) während der Freilegung der Hartstoffphase (3) einer Oxidations- und/oder Passivierungsbehandlung unterzogen wird.Method for machining cylinder running surfaces of cylinder crankcases or cylinder liners from a matrix consisting mainly of light metal with embedded hard material phase, in which the cylinder running surfaces are machined in order to expose the hard material phase, characterized in that the matrix ( 4 ) during the exposure of the hard material phase ( 3 ) is subjected to an oxidation and / or passivation treatment. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix (4) während der Freilegung der Hartstoffphase (3) mit einem flüssigen Oxidations- und/oder Passivierungsmittel benetzt wird.Method according to claim 1, characterized in that the matrix ( 4 ) during the exposure of the hard material phase ( 3 ) is wetted with a liquid oxidizing and / or passivating agent. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsmittel aus der aus einer Säure, Peroxiden, Perchloraten oder Halogenen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.Method according to claim 2, characterized in that that the oxidizing agent is made of an acid, peroxides, perchlorates or halogens existing group is selected. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidations- und/oder Passivierungsmittel während der Freilegung der Hartstoffphase (3) auf einem saugfähigen Träger durch Zylinderbohrungen (2) der Zylinderkurbelgehäuse oder Zylinderbuchsen hindurch bewegt und dabei an der Umfangsfläche der Zylinderbohrungen (2) mit der Matrix (4) in Kontakt gebracht wird.A method according to claim 2 or 3, characterized in that the oxidation and / or passivating agent during the exposure of the hard material phase ( 3 ) on an absorbent carrier by cylinder bores ( 2 ) of the cylinder crankcase or cylinder liners and thereby moves on the peripheral surface of the cylinder bores ( 2 ) with the matrix ( 4 ) is brought into contact. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix (4) während eines letzten mechanischen Bearbeitungsvorgangs der Oxidations- und/oder Passivierungsbehandlung unterzogen wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the matrix ( 4 ) undergoes the oxidation and / or passivation treatment during a final mechanical machining operation. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidations- und/oder Passivierungsbehandlung durch Zugabe eines Oxidations- und/oder Passivierungsmittels in einen beim letzten mechanischen Bearbeitungsvorgang verwendeten Schmierstoff erfolgt.Method according to claim 5, characterized in that that the oxidation and / or passivation treatment by addition an oxidation and / or passivating agent in one in the last mechanical Machining process used lubricant occurs. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Bearbeitung der Zylinderlaufflächen mehrere aufeinanderfolgende Honvorgänge umfasst und dass ein beim letzten Honvorgang verwendetes Honöl mit dem Oxidations- und/oder Passivierungsmittel versetzt wird.Method according to Claim 6, characterized that the mechanical processing of the cylinder surfaces more successive honing operations and that a honing oil used in the last honing process with the Oxidizing and / or passivating agent is added. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidations- und/oder Passivierungsmittel eine Säure ist.Method according to claim 6 or 7, characterized the oxidizing and / or passivating agent is an acid. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Oxidations- und/oder Passivierungsbehandlung die Matrix (4) an Umfangsflächen (6) von Zylinderbohrungen (2) der Zylinderkurbelgehäuse oder Zylinderbuchsen um die Hartstoffphase (3) herum geringfügig abgetragen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that prior to the oxidation and / or passivation treatment, the matrix ( 4 ) on peripheral surfaces ( 6 ) of cylinder bores ( 2 ) of the cylinder crankcases or cylinder liners around the hard material phase ( 3 ) is slightly removed. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtragung durch Ätzen der Matrix (4) erfolgt.A method according to claim 9, characterized in that the removal by etching the matrix ( 4 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtragung durch Honen der Umfangsflächen (6) der Zylinderbohrungen (2) mit einem Honwerkzeug erfolgt, das in einem elastisch nachgiebigen Substrat eingebettete Schneidstoffpartikel umfasst.A method according to claim 9, characterized in that the removal by honing the peripheral surfaces ( 6 ) of the cylinder bores ( 2 ) is performed with a honing tool comprising cutting material particles embedded in an elastically yielding substrate.
DE200610039679 2006-08-24 2006-08-24 Method for machining cylinder running surfaces of a cylinder crankcase or cylinder liners Expired - Fee Related DE102006039679B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610039679 DE102006039679B4 (en) 2006-08-24 2006-08-24 Method for machining cylinder running surfaces of a cylinder crankcase or cylinder liners

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610039679 DE102006039679B4 (en) 2006-08-24 2006-08-24 Method for machining cylinder running surfaces of a cylinder crankcase or cylinder liners

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006039679A1 DE102006039679A1 (en) 2008-02-28
DE102006039679B4 true DE102006039679B4 (en) 2011-02-10

Family

ID=38973275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610039679 Expired - Fee Related DE102006039679B4 (en) 2006-08-24 2006-08-24 Method for machining cylinder running surfaces of a cylinder crankcase or cylinder liners

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006039679B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015004746B4 (en) * 2015-04-11 2018-11-15 AUDI HUNGARIA Zrt. Method for extended coating of the cylinder liners of aluminum cylinder crankcases and arrangement for carrying out the method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2655222B1 (en) 2010-12-23 2015-01-28 SSI Schäfer Noell GmbH Lager-und Systemtechnik Tray handling station and method for manually loading and unloading trays

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE695182C (en) * 1939-01-25 1940-08-19 Mahle Kg Process for creating pores on tread machines
DE744044C (en) * 1941-09-05 1944-01-07 Mahle Kg Method for producing an emergency running layer on running surfaces, in particular internal combustion engine pistons made of light metal alloys
DE962564C (en) * 1955-10-19 1957-04-25 Wolfram Ruff Dr Ing Arrangement for anodic oxidation of light metal engine cylinders
DE1055292B (en) * 1957-07-24 1959-04-16 Zuendapp Werke G M B H Two-stroke engine, especially a small engine, the piston and cylinder of which are made of light metal
DE2408836A1 (en) * 1974-02-23 1975-09-04 Daimler Benz Ag Manufacture of fine machined surfaces on rotary pistons - made from aluminium alloys with high silicium content
DE2637980A1 (en) * 1976-08-24 1978-03-02 Bosch Gmbh Robert FUEL SUPPLY UNIT
DE3020012C2 (en) * 1980-05-24 1983-03-03 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Method of exposing the silicon crystals on the surface of a body made of an aluminum alloy with a high silicon content
EP0054625B1 (en) * 1980-12-19 1984-02-15 WABCO Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH Sliding surfaces in piston machines
EP0033969B1 (en) * 1980-02-11 1984-05-09 INTERATOM Gesellschaft mit beschränkter Haftung Piston engine block with bimetallic cylinder
DE3300938A1 (en) * 1983-01-13 1984-07-19 Peter 7442 Neuffen Nagel METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING SURFACES
DE3439021A1 (en) * 1983-11-02 1985-06-05 Teledyne Industries, Inc., Los Angeles, Calif. PISTON ENGINE WITH PHOSPHATIZED CYLINDER WALL
DE4116910A1 (en) * 1991-05-21 1992-11-26 Jenoptik Jena Gmbh METHOD FOR PRODUCING OXIDE-CERAMIC SURFACE LAYERS ON LIGHT METAL CAST ALLOYS
DE4201466A1 (en) * 1992-01-21 1993-07-22 Mahle Gmbh Appts. for mfg. of reinforced coatings of cylinder surfaces - operates by feeding bath-liq. into bore-holes using dispensing appts. connected via distribution appts. to reservoirs
DE4212716A1 (en) * 1992-04-16 1993-10-21 Ks Aluminium Technologie Ag IC engine cylinder lining - made of hypereutectic aluminium@-silicon@ alloy whose outer surface is completely oxide-free prior to casting cylinder
DE19506656A1 (en) * 1995-02-25 1996-08-29 Audi Ag Coating light metal surface with ceramic layer
DE19848590A1 (en) * 1998-10-21 2000-04-27 Igor Groza Coating process for machinery smooth metallic surface uses an electrolyte comprising a fullerene and/or a fluorine or organofluorine compound
WO2002095089A2 (en) * 2001-05-18 2002-11-28 Daimlerchrysler Ag Method for the formation of a high-strength and wear-resistant composite layer
US6553957B1 (en) * 1999-10-29 2003-04-29 Nippon Piston Ring Co., Ltd. Combination of cylinder liner and piston ring of internal combustion engine
DE4139006C3 (en) * 1991-11-27 2003-07-10 Electro Chem Eng Gmbh Process for producing oxide ceramic layers on barrier layer-forming metals and objects produced in this way from aluminum, magnesium, titanium or their alloys with an oxide ceramic layer
DE60003591T2 (en) * 1999-02-18 2004-06-03 Clariant Finance (Bvi) Ltd., Road Town Process for the chemical mechanical polishing of a conductive aluminum or aluminum alloy layer
EP1528127A2 (en) * 2003-10-28 2005-05-04 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Component, especially piston and process for manufacturing a highly resistant surface on a component, especially on a piston

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE695182C (en) * 1939-01-25 1940-08-19 Mahle Kg Process for creating pores on tread machines
DE744044C (en) * 1941-09-05 1944-01-07 Mahle Kg Method for producing an emergency running layer on running surfaces, in particular internal combustion engine pistons made of light metal alloys
DE962564C (en) * 1955-10-19 1957-04-25 Wolfram Ruff Dr Ing Arrangement for anodic oxidation of light metal engine cylinders
DE1055292B (en) * 1957-07-24 1959-04-16 Zuendapp Werke G M B H Two-stroke engine, especially a small engine, the piston and cylinder of which are made of light metal
DE2408836A1 (en) * 1974-02-23 1975-09-04 Daimler Benz Ag Manufacture of fine machined surfaces on rotary pistons - made from aluminium alloys with high silicium content
DE2637980A1 (en) * 1976-08-24 1978-03-02 Bosch Gmbh Robert FUEL SUPPLY UNIT
EP0033969B1 (en) * 1980-02-11 1984-05-09 INTERATOM Gesellschaft mit beschränkter Haftung Piston engine block with bimetallic cylinder
DE3020012C2 (en) * 1980-05-24 1983-03-03 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Method of exposing the silicon crystals on the surface of a body made of an aluminum alloy with a high silicon content
EP0054625B1 (en) * 1980-12-19 1984-02-15 WABCO Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH Sliding surfaces in piston machines
DE3300938A1 (en) * 1983-01-13 1984-07-19 Peter 7442 Neuffen Nagel METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING SURFACES
DE3439021A1 (en) * 1983-11-02 1985-06-05 Teledyne Industries, Inc., Los Angeles, Calif. PISTON ENGINE WITH PHOSPHATIZED CYLINDER WALL
DE4116910A1 (en) * 1991-05-21 1992-11-26 Jenoptik Jena Gmbh METHOD FOR PRODUCING OXIDE-CERAMIC SURFACE LAYERS ON LIGHT METAL CAST ALLOYS
DE4139006C3 (en) * 1991-11-27 2003-07-10 Electro Chem Eng Gmbh Process for producing oxide ceramic layers on barrier layer-forming metals and objects produced in this way from aluminum, magnesium, titanium or their alloys with an oxide ceramic layer
DE4201466A1 (en) * 1992-01-21 1993-07-22 Mahle Gmbh Appts. for mfg. of reinforced coatings of cylinder surfaces - operates by feeding bath-liq. into bore-holes using dispensing appts. connected via distribution appts. to reservoirs
DE4212716A1 (en) * 1992-04-16 1993-10-21 Ks Aluminium Technologie Ag IC engine cylinder lining - made of hypereutectic aluminium@-silicon@ alloy whose outer surface is completely oxide-free prior to casting cylinder
DE19506656A1 (en) * 1995-02-25 1996-08-29 Audi Ag Coating light metal surface with ceramic layer
DE19848590A1 (en) * 1998-10-21 2000-04-27 Igor Groza Coating process for machinery smooth metallic surface uses an electrolyte comprising a fullerene and/or a fluorine or organofluorine compound
DE60003591T2 (en) * 1999-02-18 2004-06-03 Clariant Finance (Bvi) Ltd., Road Town Process for the chemical mechanical polishing of a conductive aluminum or aluminum alloy layer
US6553957B1 (en) * 1999-10-29 2003-04-29 Nippon Piston Ring Co., Ltd. Combination of cylinder liner and piston ring of internal combustion engine
WO2002095089A2 (en) * 2001-05-18 2002-11-28 Daimlerchrysler Ag Method for the formation of a high-strength and wear-resistant composite layer
EP1528127A2 (en) * 2003-10-28 2005-05-04 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Component, especially piston and process for manufacturing a highly resistant surface on a component, especially on a piston

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015004746B4 (en) * 2015-04-11 2018-11-15 AUDI HUNGARIA Zrt. Method for extended coating of the cylinder liners of aluminum cylinder crankcases and arrangement for carrying out the method

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006039679A1 (en) 2008-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1521939C2 (en) Process for the production of finely finished surfaces, low friction of bodies made of aluminum-based alloys with high silicon content
DE4438550C2 (en) Process for producing a cylinder liner cast from a hypereutectic aluminum-silicon alloy into a crankcase of a reciprocating piston machine
EP0858518B1 (en) Method of producing a slide surface on a light metal alloy
DE19748926A1 (en) Adherent electroplating of silicon@-containing aluminium@ alloy
EP3068928B1 (en) Method for producing a coated surface of a tribological system
DE2923315B2 (en) Cylinder for an internal combustion engine
DE19540572C2 (en) Process for producing a sliding surface on a metal workpiece that ensures hydrodynamic lubrication during operation, and a reciprocating piston machine with cylinder liners produced thereafter
DE2151069C3 (en) Method for improving the wear resistance of friction surfaces of an object made of an aluminum alloy
DE102017104090B4 (en) Surface structure of an aluminum-based element
DE2749227B2 (en)
DE102006039679B4 (en) Method for machining cylinder running surfaces of a cylinder crankcase or cylinder liners
EP1707830B1 (en) Manufacturing process of a sliding bearing having a sliding surface of copper/multiple alloy
DE102013109025A1 (en) sliding surface
DE4440713C2 (en) Process for producing sliding surfaces on cast iron parts, in particular cylinder raceways of internal combustion engines, and honing tool for carrying out the process
DE102020107355A1 (en) COMBUSTION ENGINE PISTON
EP0704613A1 (en) Compositely cast cylinder or cylinderblock
DE102008046817A1 (en) Coated sliding element, particularly coated sliding bearing for use in internal combustion engines, comprises surface having metal or metal alloy layer and reaction layer
WO2009021494A1 (en) Hard chrome layer, coated substrate and tribological system
DE10214374B4 (en) Process for fine machining of cylindrical inner surfaces
DE19518552C2 (en) Pistons for internal combustion engines
EP1103344B1 (en) Method for machining surfaces, especially running faces of combustion-engine cylinders
DE10119337C1 (en) Production of tribological surfaces on a workpiece used in production of cylinder faces comprises finely processing a surface of workpiece, removing surface layer, finely grinding surface and obtaining hard material phases
DE10135618C1 (en) Production of cylinder faces comprises carrying out a mechanical boundary layer reinforcing step before or during at least one fine-machining step
EP3463727B1 (en) Cylinder, method for finishing a cylinder, reciprocating piston system and use of a reciprocating piston system
DE102010049840A1 (en) Component useful as a cylinder crank housing of an internal combustion engine, comprises a wear resistant-layer, which is formed through an iron alloy coating having pores and net-like channel structures

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R020 Patent grant now final

Effective date: 20110619

R084 Declaration of willingness to licence
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee