DE102006055304B4 - Cylinder heads and cylinder crankcases with complex fluid ducts and their manufacture - Google Patents

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Abstract

Gegossener Zylinderkopf und/oder Zylinderkurbelgehäuse, der/das mehrere eingegossene Kanäle umfasst, welche als Führungskanäle für Flüssigkeiten, insbesondere Kraftstoff, Kühlmittel oder Öl, ausgebildet sind, wobei Zylinderkopf und/oder Zylinderkurbelgehäuse aus Gusseisen und die Führungskanäle (1) aus Stahlrohren gebildet sind, wobei die Führungskanäle (1) spaltfrei vom Umguss (3) umgeben und aus Mischphasen aus Stahl und Gusseisen metallurgisch an den Umguss (3) angebunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer oder alle der Führungskanäle (1) in mehrere getrennte Segmente (1a, 1b, 1c) aus Stahlrohr unterteilt sind.Cast cylinder head and / or cylinder crankcase, which comprises several cast-in channels, which are designed as guide channels for liquids, in particular fuel, coolant or oil, the cylinder head and / or cylinder crankcase being made of cast iron and the guide channels (1) being made of steel pipes, wherein the guide channels (1) are surrounded by the encapsulation (3) without any gaps and are metallurgically connected to the encapsulation (3) from mixed phases of steel and cast iron, characterized in that at least one or all of the guide channels (1) are divided into several separate segments (1a, 1b, 1c) are divided from steel pipe.

Description

Die Erfindung betrifft in Gusstechnik hergestellte Zylinderköpfe oder Zylinderkurbelgehäuse, die mehrere Führungskanäle für Flüssigkeiten, wie Kraftstoff, Kühlmittel oder Öl aufweisen, wobei die Führungskanäle beim Guss der Bauteile mit eingegossen werden.The invention relates to cylinder heads or cylinder crankcases produced in casting technology, which have a plurality of guide channels for liquids, such as fuel, coolant or oil, wherein the guide channels are cast during the casting of the components.

Es ist gängige Praxis die zahlreichen Führungs- und Versorgungskanäle, bspw. zum Kraftstoff- und Öltransport, in Zylinderköpfen (ZK) und Zylinderkurbelgehäusen (ZKG) durch Tieflochbohrtechnik in die gegossenen Bauteile herzustellen. Das Bohren der ausschließlich geraden Segmente und deren Verbindung steilen hohe Beschränkungen bei der geometrischen Auslegung der Gussteile dar. Dies führt zu Kompromissen hinsichtlich der funktionalen Optimierung von Zylinderkopf oder Zylinderkurbelgehäuse. Das Bohren von Kanälen ist beispielsweise aus der DE 30 10 635 C2 bekannt. Dazu werden in mehreren aufeinander folgenden, hochpräzise auszuführenden Arbeitsschritten zentrale Hauptführungskanäle und Nebenführungskanäle, die Abzweigungen zu den einzelnen Bedarfstellen bilden, in das Bauteil gebohrt.It is common practice to produce the numerous guide and supply channels, for example for fuel and oil transport, in cylinder heads (ZK) and cylinder crankcases (ZKG) by deep hole drilling technology into the cast components. The drilling of the exclusively straight segments and their connection places high restrictions on the geometric design of the castings. This leads to compromises with regard to the functional optimization of cylinder head or cylinder crankcase. The drilling of channels is for example from the DE 30 10 635 C2 known. For this purpose, in several successive, highly precise work steps to be carried out, central main guide channels and secondary guide channels, which form branches to the individual points of need, are drilled into the component.

Insbesondere bei Kraftstoffrücklaufkanälen in Zylinderköpfen, welche bei Nutzfahrzeugmotoren über eine Gesamtlänge von bis zu 1 m gebohrt werden, muss rund um die Kanäle genug Material vorhanden sein, um den richtigen Verlauf des Bohrers während des Tieflochbohr-Vorgangs zu ermöglichen und ihn zu stabilisieren. Dieses Material wird im Betrieb des Motors nicht benötigt und stellt somit eine unnötige Gewichtserhöhung dar. Ähnlich aufwändig ist das Bohren des Hauptölkanals, mit den einzelnen Abzweigungen zu den einzelnen Bedarfstellen im Zylinderkurbelgehäuse.In particular, in fuel return passages in cylinder heads, which are drilled in commercial vehicle engines over a total length of up to 1 meter, there must be enough material around the channels to allow and stabilize the proper course of the drill during the downhole drilling operation. This material is not needed in the operation of the engine and thus represents an unnecessary increase in weight. Similarly, the drilling of the main oil channel, with the individual branches to the individual needs in the cylinder crankcase.

Die DE 199 61 092 offenbart einen gekühlten Zylinderkopf, wobei wenigstens einer der Kühlmittelkanäle aus einem Rohr besteht, das vorgeformt ist und während des Gießens des Zylinderkopfs an Ort und Stelle mit eingegossen wird. Wenigstens einer der Kühlmittelkanäle im Zylinderkopf besteht aus einem beim Gießen des Zylinderkopfs in den Zylinderkopf eingegossenen Rohr, das sich etwa parallel zur Mittellinie der Kurbelwelle zwischen einer die Mittellinien der Zylinder enthaltenden Mittelebene und der Reihe von Auslassventilen und/oder der Reihe von Einlassventilen über mehrere Zylinder hinweg erstreckt.The DE 199 61 092 discloses a cooled cylinder head, wherein at least one of the coolant channels consists of a tube which is preformed and is cast in place during casting of the cylinder head. At least one of the coolant passages in the cylinder head consists of a pipe cast into the cylinder head during casting of the cylinder head, approximately parallel to the centerline of the crankshaft between a center plane containing the centerlines of the cylinders and the row of exhaust valves and / or the bank of intake valves across a plurality of cylinders extends.

Die DE 103 04 971 A1 betrifft ein gegossenes Zylinderkurbelgehäuse, das mindestens einen Führungskanal als Ölleitung aufweist, der in Form eines Rohres ausgebildet und beim Gießen mit eingegossen ist und Öl zu einem zu schmierenden Kurbelwellenlager und/oder Nockenwellenlager leitet. Die Führungskanäle sind jeweils gebogen. Die einzelnen separaten Führungskanäle, werden nach dem Guss durch einen mittels Bohren nachträglich eingebrachten Hauptölkanal miteinander verbunden.The DE 103 04 971 A1 relates to a cast cylinder crankcase, which has at least one guide channel as an oil line, which is formed in the form of a tube and molded during casting and directs oil to be lubricated crankshaft bearing and / or camshaft bearing. The guide channels are each bent. The individual separate guide channels are connected to each other after casting by a subsequently introduced by drilling main oil passage.

Die DE 1151901 offenbart ein Verfahren zum Eingießen von Rohrleitungen. Vor dem Eingießen werden die Rohre an ihren Enden in einer die Oxyde reduzierenden, jedoch dem Rohrwerkstoff gegenüber inerten Gasatmosphäre zugelötet und dann in das Gussstück eingegossen.The DE 1151901 discloses a method for pouring pipelines. Before pouring, the tubes are soldered at their ends in a gas atmosphere reducing the oxides, but inert to the tube material, and then poured into the casting.

Die DE 4414095 A1 betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Werkstückes aus Metall mit mindestens einem zweiten Werkstück aus Metall zu einem Verbundbauteil. Das zweite Werkstück wird auf das erste aufgegossen. Der Werkstoff des zweiten Werkstückes hat eine um mindestens 150°C höhere Liquidustemperatur und schrumpft auf das erste Werkstück auf.The DE 4414095 A1 relates to a method of joining a first metal workpiece with at least one second metal workpiece to a composite component. The second workpiece is poured onto the first. The material of the second workpiece has an at least 150 ° C higher liquidus temperature and shrinks on the first workpiece.

Aus der DE 4341040 A1 ist ein aus Metall gegossener Motorblock mit wenigstens einer Kanalanordnung bekannt. Die Kanalanordnung wird durch ein vorgefertigtes Rohrsystem gebildet, das zumindest mit einem Teil seiner Kanallängen von dem metallischen Werkstoff umgossen ist. Hierdurch ist es möglich, die Kanalanordnung als Einlegeteil in die Gießform einzulegen.From the DE 4341040 A1 For example, a metal engine block with at least one channel assembly is known. The channel arrangement is formed by a prefabricated pipe system, which is encapsulated at least with a part of its channel lengths of the metallic material. This makes it possible to insert the channel assembly as an insert in the mold.

Aus der DE 3243377 A1 ist ein Gusswerkstück mit eingeformten Kanal bekannt. Es wird in die Gießform vor dem Einbringen der Schmelze ein mit dem Kanal versehenes metallisches im Querschnitt zwei- oder mehrteiliges Bauteil eingelegt, das in das Werkstück eingegossen bzw. mit diesem teilweise vergossen wird.From the DE 3243377 A1 is known a cast workpiece with molded channel. It is inserted into the mold before the introduction of the melt, provided with the channel metallic in cross-section two- or multi-part component which is poured into the workpiece or partially encapsulated with this.

Beim Eingießen von Rohren als Führungskanal ergibt sich das Problem, dass sich die Rohre beim Umgießen mit der Metallschmelze durch thermische Ausdehnung aus ihrer Position verschieben oder verziehen. Dies ist insbesondere bei den relativ langen Medienversorgungen der Fall, die sich über die gesamte Längesachse des Motorblocks erstrecken. Häufig kommt es zu mangelhafter Anbindung des eingegossenen Rohrs zum Umgussmetall. Besonders nachteilig ist dabei die Bildung von Spalten, da hier der Wärmefluss behindert wird, oder potentielle Lecks für im Zylinderkurbelgehäuse oder Zylinderkopf geführte Flüssigkeiten entstehen.When pouring pipes as a guide channel, there is the problem that move the pipes during casting with the molten metal by thermal expansion of their position or forgiven. This is the case in particular for the relatively long media supplies, which extend over the entire longitudinal axis of the engine block. Often there is a lack of connection of the cast-in pipe to the casting metal. Particularly disadvantageous is the formation of gaps, as here the heat flow is hindered, or potential leaks arise for guided in the cylinder crankcase or cylinder head fluids.

Es ist Aufgabe der Erfindung Zylinderköpfe und/oder Zylinderkurbelgehäuse mit komplex verlaufenden Führungskanälen für Flüssigkeiten mit guter stoff- und formschlüssiger Anbindung bereit zu stellen, sowie ein Verfahren zur kostengünstigen und fehlerfreien Herstellung dieser Führungskanäle aufzuzeigen.It is an object of the invention to provide cylinder heads and / or cylinder crankcases with complex running guide channels for liquids with good material and positive connection, as well as to provide a method for cost-effective and error-free production of these guide channels.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe ein gegossener Zylinderkopf und/oder ein Zylinderkurbelgehäuse vorgesehen, der/das mehrere eingegossene Kanäle umfasst, welche als Führungskanäle für Flüssigkeiten, wie Kraftstoff, Kühlmittel oder Öl, ausgebildet sind, wobei Zylinderkopf und/oder Zylinderkurbelgehäuse aus Gusseisen und die Führungskanäle (1) aus Stahlrohren gebildet sind und die Führungskanäle (1) spaltfrei vom Umguss (3) umgeben und aus Mischphasen aus Stahl und Gusseisen metallurgisch an den Umguss (3) angebunden sind mit den Merkmalen des Anspruchs 1. According to the invention a cast cylinder head and / or a cylinder crankcase is provided to solve this problem, the / which includes a plurality of cast-in channels, which are formed as guide channels for liquids such as fuel, coolant or oil, wherein the cylinder head and / or cylinder crankcase made of cast iron and the Guide channels ( 1 ) are formed from steel tubes and the guide channels ( 1 ) gap-free from the encapsulation ( 3 ) and mixed phases of steel and cast iron metallurgically to the Umguss ( 3 ) are connected with the features of claim 1.

Eine weitere erfindungsgemäße Lösung ist ein Verfahren zur Herstellung von Führungskanälen für Flüssigkeiten, insbesondere für Kraftstoff, Kühlmittel oder Öl, in gegossenen Zylinderköpfen und/oder Zylinderkurbelgehäusen, umfassend die Schritte

  • – Herstellung von Gießkernpaketen (6) aus Sandkernen (7) und Stahlrohr in der Form zu bildender Führungskanäle (1)
  • – Einbringen der Gießkernpakete (6) in die Gießform für Zylinderköpfe und/oder Zylinderkurbelgehäuse
  • – Abgießen der Zylinderköpfe und/oder Zylinderkurbelgehäuse mit Gusseisen,
  • – geregeltes Abkühlen des Gusstückes
wobei die Führungskanäle (1) aus Stahlrohr spaltfrei vom Umguss (3) umgeben werden und Mischphasen aus Stahl und Gusseisen gebildet werden, die Stahlrohr und Umguss (3) metallurgisch verbinden mit den Merkmalen des Anspruchs 11.A further solution according to the invention is a method for producing guide channels for liquids, in particular for fuel, coolant or oil, in cast cylinder heads and / or cylinder crankcases, comprising the steps
  • - manufacture of core packages ( 6 ) from sand cores ( 7 ) and steel pipe in the form of forming guide channels ( 1 )
  • - introduction of the core packages ( 6 ) in the mold for cylinder heads and / or cylinder crankcases
  • Casting the cylinder heads and / or cylinder crankcases with cast iron,
  • - controlled cooling of the cast piece
the guide channels ( 1 ) made of tubular steel without gaps from the encapsulation ( 3 ) and mixed phases of steel and cast iron are formed, the steel pipe and the casting ( 3 metallurgically connect with the features of claim 11.

Für die erfindungsgemäßen Zylinderköpfe oder Zylinderkurbelgehäuse ist es dabei wesentlich, dass die Werkstoffe des eingegossenen Führungskanals und der Umgusswerkstoff von Zylinderkurbelgehäuse oder Zylinderkopf aufeinander abgestimmt sind. Somit ist vorgesehen, dass der Zylinderkopf oder das Zylinderkurbelgehäuse aus Gusseisen und die Führungskanäle aus Stahlrohren gebildet sind. Babel sind die Führungskanäle erfindungsgemäß spaltfrei vom Umguss umgeben. Die Anbindung der eingegossenen Führungskanäle erfolgt metallurgisch form- und stoffschlüssig über Mischphasen aus Stahl und Gusseisen.It is essential for the cylinder heads or cylinder crankcases according to the invention that the materials of the cast-in guide channel and the encircling material of the cylinder crankcase or cylinder head are matched to one another. Thus, it is provided that the cylinder head or the cylinder crankcase made of cast iron and the guide channels are made of steel pipes. Babel are the guide channels according to the invention without a gap surrounded by the Umguss. The connection of the cast-in guide channels is metallurgically positive and cohesive via mixed phases of steel and cast iron.

Unter spaltfrei ist dabei zu verstehen, dass keine zusammenhängenden Bereiche der Ablösung, von Stahlrohr-Führungskanal und Gusseisen-Umguss auftreten. Dabei sind die bei Gießprozessen mitunter auftretenden Lunker oder Poren im Übergangsbereich zwischen Führungskanal und Umguss nicht als Spalt anzusehen. Lunker oder Poren unterhalb einer Fläche von 5 mm2 oder einer maximalen lateralen Ausdehnung unterhalb von 5 mm zählen in jedem Fall nicht zu Spalten im Sinne der Erfindung.Cleavage-free is to be understood as meaning that there are no contiguous areas of detachment, steel tube guide channel and cast iron encapsulation. The voids or pores that sometimes occur during casting processes in the transitional area between the guide channel and the encapsulation should not be regarded as a gap. Voids or pores below an area of 5 mm 2 or a maximum lateral extent below 5 mm count in each case not to columns in the sense of the invention.

Der Stahl des Stahlrohrs hat den Vorteil, dass Stahl unter den als eingegossener Führungskanal geeigneten Metalllegierungen eine vergleichsweise geringe thermische Ausdehnung unter den Gebrauchsmetallen aufweist. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass der Stahl eine geringere thermische Ausdehnung als das umgebende Gusseisen aufweist. Hierdurch wird beim Eingießen des Stahlrohrs erreicht, dass bei der Abkühlung nach dem Guss kein Wegschwinden der erhitzten Stahlrohre von dem umgebenden Gusseisen stattfindet. Stahl und Gusseisen weisen eine hervorragende chemische und physikalische Kompatibilität auf. Dabei ist durch den gegenüber dem Gusseisen höheren Schmelzpunkt des Stahls die Gefahr des Durchschmelzens beziehungsweise des vollständigen Aufschmelzens der Stahlrohre beim Eingießen verringert. Dennoch ist der Schmelzpunkt des Stahl nicht so hoch, dass ein oberflächliches Anschmelzen des Stahlrohrs verhindert würde.The steel of the steel tube has the advantage that steel has a comparatively low thermal expansion among the useful metals among the metal alloys suitable as a cast-in guide channel. It is particularly advantageous that the steel has a lower thermal expansion than the surrounding cast iron. As a result, during the pouring of the steel pipe is achieved that takes place during the cooling after casting no disappearance of the heated steel pipes from the surrounding cast iron. Steel and cast iron have excellent chemical and physical compatibility. In this case, the risk of melting through or the complete melting of the steel pipes during pouring is reduced by the opposite of the cast iron higher melting point of the steel. Nevertheless, the melting point of the steel is not so high that a superficial melting of the steel pipe would be prevented.

Es ist somit vorgesehen, dass beim Gießen ein geringer Teil des Stahls aufschmilzt und mit flüssigem Eisen ohne Spaltbildung dicht verschmilzt. So wird auch eine Spaltbildung während des Abkühlens auf Raumtemperatur vermieden. Die Geometrie des Gussteils weist im Bereich des Stahlrohres eine gleichmäßige Materialanhäufung auf, um lokales Erweichen oder Aufschmelzen des Stahls oder zu schnelles Abkühlen (Abschrecken) der Schmelze an der Stahlrohroberfläche zu vermeiden. Auch bei zu schnellem Abkühlen des schmelzflüssigen Gusseisens im Bereich des kalten Stahlrohrs kann es zu einer Spaltbildung oder zu einer unerwunschten Weißerstarrung des Gusseisens kommen. Eine genaue Abstimmung der Materialanhäufung des Umgusses im Bereich der Stahlrohre, mit der Stahlrohrgeometrie, beziehungsweise deren Durchmesser und Wanddicke und mit der Gießtemperatur ist erforderlich.It is thus envisaged that during casting a small portion of the steel melts and fuses tightly with liquid iron without formation of gaps. Thus, a gap formation during cooling to room temperature is avoided. The geometry of the casting has a uniform accumulation of material in the region of the steel tube to avoid local softening or melting of the steel or too rapid cooling (quenching) of the melt on the steel tube surface. Even if the molten cast iron cools down too quickly in the area of the cold steel pipe, a gap formation or an undesired white solidification of the cast iron may occur. An exact coordination of the material accumulation of the encapsulation in the area of the steel tubes, with the steel tube geometry, or their diameter and wall thickness and with the casting temperature is required.

Fur einen besonders festen Stoffschluss ist die Bildung von Mischphasen aus Stahl und Gusseisen von Vorteil. Dabei muss sichergestellt werden, dass ein teilweises Aufschmelzen des Stahl stattfindet. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird das Stahlrohr vor dem Einguss mit Sn oder einer Sn-Legierung behandelt, welche Schmelzpunkt-absenkend wirkt, so dass sich nach dem Guss Sn-haltige Mischphasen ausbilden.For a particularly strong material connection, the formation of mixed phases of steel and cast iron is advantageous. It must be ensured that a partial melting of the steel takes place. In a preferred embodiment of the invention, the steel pipe is treated before the sprue with Sn or a Sn alloy, which acts melting point-lowering, so that form after the casting Sn-containing mixed phases.

Die Erfindung wird anhand von schematischen Zeichnungen und Ausführungsbeispielen im folgenden näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to schematic drawings and exemplary embodiments.

Dabei zeigen:Showing:

1 zeigt einen Querschnitt eines Ausschnitts aus einem Zylinderkopf (2) mit Führungskanälen (1) und Wasserräumen (4) 1 shows a cross section of a section of a cylinder head ( 2 ) with guide channels ( 1 ) and water rooms ( 4 )

2 einen abgegossenen und in 2 Ebenen angeschnittenen Zylinderkopf (2) mit Führungskanälen (1), mit Krümmung (5) und Kühlwasserräumen (4) sowie eine Trennstelle (8) zwischen benachbarten Segmenten (1a) und (1b) 2 a cast-off and split in 2 levels cylinder head ( 2 ) with guide channels ( 1 ), with curvature ( 5 ) and cooling water spaces ( 4 ) as well as a separation point ( 8th ) between adjacent segments ( 1a ) and ( 1b )

3 ein zusammengesetztes Kernpaket (6) aus mehreren Gießkernen (11) mit eingesetzten Stahlrohren die aus Segmenten 1a, 1b und 1c bestehen, Sandkernen (7), einer Beabstandung (12) 3 a composite core package ( 6 ) from several casting cores ( 11 ) with inserted steel tubes from segments 1a . 1b and 1c sand cores ( 7 ), a spacing ( 12 )

4 Schliffbilder des Übergangs zwischen Stahlrohr (1) und Umguss (3) eingegossenen Führungskanal für ein erfindungsgemäß gegossenes Bauteil (a) mit Mischphasen (10) und ein herkömmliches Bauteil (b) mit einem Spalt (9) 4 Micrographs of the transition between steel pipe ( 1 ) and casting ( 3 ) cast guide channel for a cast according to the invention component (a) with mixed phases ( 10 ) and a conventional component (b) with a gap ( 9 )

5 zwei parallel verlaufende Stahlrohre (1), die jeweils in drei Segmente (1a), (1b) und (1c) unterteilt und über Sandkerne (7) oder Rohrmanschette (13) verbunden sind. 5 two parallel steel tubes ( 1 ), each divided into three segments ( 1a ) 1b ) and ( 1c ) and sand cores ( 7 ) or pipe sleeve ( 13 ) are connected.

Die thermische Ausdehnung des Stahls muss bei der Auslegung von den Stahlrohren für die Führungskanäle berücksichtigt werden. Beim Einguss beträgt die thermische Ausdehnung unmittelbar nach der Formfüllung ca. 11,5 mm/m, bei Annahme einer mittleren Temperatur des Stahlrohres von 1000°C. Die Temperaturverteilung über das gesamte Stahlrohr ist während des Gießens sehr unterschiedlich, so dass räumlich und zeitlich unterschiedliche Ausdehnungen und Spannungsverteilungen vorliegen. Um diese Ausdehnungen der Stahlrohre ohne Verformung aufzunehmen, sind besondere Vorkehrungen zu treffen.The thermal expansion of the steel must be taken into account when designing the steel pipes for the guide channels. At the pouring, the thermal expansion immediately after the mold filling is approx. 11.5 mm / m, assuming a mean temperature of the steel pipe of 1000 ° C. The temperature distribution over the entire steel tube is very different during casting, so that there are spatially and temporally different expansions and stress distributions. To accommodate these expansions of the steel tubes without deformation, special precautions must be taken.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung werden für den Einguss des Stahlrohrs Dehnfugen vorgesehen indem zumindest einer oder alle der Führungskanäle (1) in mehrere getrennte Segmente (1a, 1b, 1c) aus Stahlrohr unterteilt sind. Die Übergänge zwischen den einzelnen Segmenten sind so ausgestaltet, dass sie beim Einguss des Führungskanals zumindest einen Teil der Dehnung des Stahls aufnehmen können. Die einzelnen Segmente bilden dann im gegossenen Bauteil, Zylinderkurbelgehäuse oder Zylinderkopf, für die zu transportierenden Flüssigkeiten durchgängige Führungskanäle.In a preferred embodiment of the invention expansion joints are provided for the sprue of the steel tube by at least one or all of the guide channels ( 1 ) into several separate segments ( 1a . 1b . 1c ) are divided from steel tube. The transitions between the individual segments are designed so that they can absorb at least part of the elongation of the steel at the sprue of the guide channel. The individual segments then form in the cast component, cylinder crankcase or cylinder head, for the liquids to be transported through continuous guide channels.

Bevorzugt werden die Segmente (1a, 1b, 1c) eines jeweiligen Führungskanals (1) an deren Trennstellen (8) durch kurze Kanalstücke aus Gusseisen überbruckt. Diese kurzen Kanalstücke im Gusseisen können beispielsweise durch Umgießen von Sandkernen mit dem Gusseisen gebildet werden.Preference is given to the segments ( 1a . 1b . 1c ) of a respective guide channel ( 1 ) at their separation points ( 8th ) überbruckt by short channel pieces of cast iron. These short channel pieces in cast iron can be formed, for example, by casting sand cores with the cast iron.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass mehrere benachbart verlaufende eingegossene Führungskanäle (1) über Verbindungskanäle im Gusseisen miteinander in Verbindung stehen.A further embodiment provides that a plurality of adjacent cast-in guide channels ( 1 ) communicate with each other via connecting channels in the cast iron.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Trennstellen zwischen benachbarten Segmenten sieht kurze Rohrmanschetten oder Hülsen aus Stahl vor, die beidseitig die jeweiligen zu verbindenden Enden der Segmente überlappen. Vor dem Guss sind die benachbarten Stahlrohr-Segmente in die jeweilige Rohrmanschette eingeschoben. Die Rohrmanschette bildet dabei eine äußere Umhüllung der Trennstelle oder Dehnungsfuge zwischen den benachbarten Segmenten. Die Passung ist dabei lediglich so dicht bzw. fest, dass ein Eindringen der Schmelze aus Gusseisen verhindert wird, aber ein Verschieben der Stahlrohr-Segmente durch die thermische Ausdehnung beim Guss innerhalb der Rohrmanschette noch möglich ist. Durch diese Anordnung können die thermischen Spannungen beim Einguss des Stahlrohrs wirkungsvoll abgebaut werden. Da auf die Verwendung von Sandkernen oder dergleichen verzichtet wird, entfällt auch das spätere unter Umständen diffizile Entfernen von Kernsand aus dem Führungskanal- bzw. Rohrinneren. Durch den Umguss wird die Rohrmanschette metallurgisch an den Umguss angebunden und die zuvor verschiebbare Verbindungsstelle fest fixiert. Bevorzugt sind Rohrmanschette und Stahlrohr aus demselben Material.A further preferred embodiment of the separation points between adjacent segments provides short tube sleeves or sleeves made of steel, which overlap on both sides of the respective ends of the segments to be joined. Before casting, the adjacent steel tube segments are inserted into the respective tube sleeve. The pipe sleeve thereby forms an outer envelope of the separation point or expansion joint between the adjacent segments. The fit is only so tight or firm that penetration of the melt is prevented from cast iron, but a displacement of the steel tube segments by the thermal expansion during casting within the pipe sleeve is still possible. By this arrangement, the thermal stresses at the gate of the steel pipe can be effectively reduced. Since it is dispensed with the use of sand cores or the like, also eliminates the eventual under certain circumstances difficult removal of core sand from the Führungskanal- or tube interior. By the Umguss the pipe sleeve is metallurgically connected to the Umguss and fixes the previously displaceable connection point. Preference is given to pipe sleeve and steel pipe made of the same material.

Der Platzbedarf für die thermische Ausdehnung ist abhängig von der Länge des jeweiligen Segments. Die Länge der Dehnungsfugen sowie der Rohrmanschetten ist dementsprechend auszulegen.The space requirement for the thermal expansion depends on the length of the respective segment. The length of the expansion joints and the pipe collars must be interpreted accordingly.

Gegebenenfalls können an die Rohrmanschetten Anschlussöffnungen oder Anschlussstutzen für Verzweigungen, wie Querkanäle zu den entsprechenden Bedarfsstellen vorgesehen sein. Es ist ebenso möglich, dass die Rohrmanschetten als Querverbindungsteile für zwei parallel verlaufende Stahlrohre ausgebildet sind, wodurch ein Verbindungskanal zwischen zwei parallel verlaufenden Führungskanälen gebildet wird.Optionally, connecting openings or connecting branches for branches, such as cross channels to the corresponding demand points, may be provided on the pipe collars. It is also possible that the pipe collars are formed as cross-connection parts for two parallel steel tubes, whereby a connection channel between two parallel guide channels is formed.

In den Zylinderköpfen oder Zylinderkurbelgehäusen verlaufen die Fuhrungskanäle (1) bevorzugt in etwa parallel zur Hauptachse von Zylinderkopf und/oder Zylinderkurbelgehäuse. Bevorzugt ist mindestens einer der Führungskanäle im Zylinderkurbelgehäuse an einem oder beiden seiner Enden in Richtung auf den Zylinderkopf oder seitlich nach außen gebogen, so dass die Medienzu- oder Abführung über den angrenzenden Zylinderkopf oder angeschlossene Aggregate erfolgen kann. Bevorzugt liegt die Krümmung (5) im Bereich von 65 bis 105°. Besonders günstig ist es, wenn im Bereich der Krümmung keine getrennten Stahlrohr-Segmente aneinander grenzen und auch keine Verzweigungsstellen des Kanalsystems vorliegen. Hierdurch wird die bevorzugte laminare Strömung der transportierten Flüssigkeit nicht durch Turbulenzbildung gestört.In the cylinder heads or cylinder crankcases run the Fuhrungskanäle ( 1 ) Preferably approximately parallel to the main axis of the cylinder head and / or cylinder crankcase. At least one of the guide channels in the cylinder crankcase is preferably bent at one or both of its ends in the direction of the cylinder head or laterally outwards, so that the media supply or discharge can take place via the adjacent cylinder head or connected units. Preferably, the curvature ( 5 ) in the range of 65 to 105 °. It is particularly favorable if no separate steel tube segments adjoin one another in the region of the curvature and no branching points of the channel system are present. As a result, the preferred laminar flow of the transported liquid is not disturbed by turbulence.

Bevorzugt weisen die Führungskanäle (1) aus Stahlrohr eine zunderfreie und glatte innere Oberfläche auf. Dies ist insbesondere für eine trubulenzfreie Flüssigkeitsströmung von Bedeutung. Besonders bevorzugt ist die innere Stahloberfläche blank und weist eine Rautiefe unterhalb 100 μm auf. Preferably, the guide channels ( 1 ) made of tubular steel on a scale-free and smooth inner surface. This is particularly important for a turbulence-free liquid flow of importance. Particularly preferably, the inner steel surface is bare and has a surface roughness below 100 microns.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung verläuft mindestens ein Teil der Führungskanäle (1) oder mindestens eines seiner Segmente (1a, 1b, 1c) durch einen Kühlwasserraum (4). 1 zeigt eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung in Form eines Ausschnitts aus einem Zylinderkopfs. Hier verlaufen 2 parallele Führungskanäle (1) als Kraftstoffrücklaufkanäle und schneiden dabei mehrere Wasserräume (4). Innerhalb des dargestellten Ausschnitts weisen die Führungskanäle keine Segmentierung auf.In a further embodiment according to the invention, at least a part of the guide channels ( 1 ) or at least one of its segments ( 1a . 1b . 1c ) through a cooling water space ( 4 ). 1 shows a particularly advantageous embodiment in the form of a section of a cylinder head. Here run 2 parallel guide channels ( 1 ) as fuel return channels and thereby cut several water spaces ( 4 ). Within the section shown, the guide channels have no segmentation.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der mindestens eine Führungskanal (1) einen in der Längsachse eines Zylinderkurbelgehäuses verlaufender Hauptölkanal bildet, der Abzweigungen zu Kurbelwellen- und/oder Nockenwellenlager aufweist und die Lager mit Öl versorgt.A further embodiment provides that the at least one guide channel ( 1 ) forms a running in the longitudinal axis of a cylinder crankcase main oil passage having branches to crankshaft and / or camshaft bearing and supplies the bearings with oil.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Führungskanälen für Flüssigkeiten, insbesondere für Kraftstoff, Kühlmittel oder Öl, in gegossenen Zylinderköpfen und/oder Zylinderkurbelgehäusen, sieht zumindest die folgenden Verfahrensschritte vor:

  • – Herstellung von Gießkernpaketen (6) aus Sandkernen (7) und Stahlrohr in der Form zu bildender Führungskanäle (1)
  • – Einbringen der Gießkernpakete (6) in die Gießform für Zylinderköpfe und/oder Zylinderkurbelgehäuse
  • – Abgießen der Zylinderköpfe und/oder Zylinderkurbelgehäuse mit Gusseisen,
  • – geregeltes Abkühlen des Gusstückes
dadurch gekennzeichnet, dass,
die Führungskanäle (1) aus Stahlrohr spaltfrei vom Umguss (3) umgeben werden und Mischphasen aus Stahl und Gusseisen gebildet werden, die Stahlrohr und Umguss (3) metallurgisch verbinden.The method according to the invention for the production of guide channels for liquids, in particular for fuel, coolant or oil, in cast cylinder heads and / or cylinder crankcases, provides at least the following method steps:
  • - manufacture of core packages ( 6 ) from sand cores ( 7 ) and steel pipe in the form of forming guide channels ( 1 )
  • - introduction of the core packages ( 6 ) in the mold for cylinder heads and / or cylinder crankcases
  • Casting the cylinder heads and / or cylinder crankcases with cast iron,
  • - controlled cooling of the cast piece
characterized in that
the guide channels ( 1 ) made of tubular steel without gaps from the encapsulation ( 3 ) and mixed phases of steel and cast iron are formed, the steel pipe and the casting ( 3 metallurgically connect.

Die Herstellung der Gießkernpakete erfolgt zweckmäßigerweise in mehreren Schritten, wobei zunächst das Stahlrohr, bzw. die Rohrsegmente mit Verbindungs- oder Stützkernen versehen werden. Um die richtige Positionierung von Stahlrohren zu ermöglichen und sie während des Giessens zu fixieren, werden sie somit in Sand eingebettet oder vor dem Schiessen von Sandkernen in die Kernbüchse eingelegt. So kann eine optimale Positionierung und Stabilität der Stahlrohre während des Gießens gewährleistet werden.The production of the Gießkernpakete is advantageously carried out in several steps, initially the steel pipe, or the pipe segments are provided with connecting or supporting cores. In order to enable the correct positioning of steel pipes and to fix them during casting, they are thus embedded in sand or inserted into the core bushing before shooting sand cores. This ensures optimal positioning and stability of the steel pipes during casting.

Hierbei erfolgt erforderlichenfalls auch das Zusammenschieben oder -stecken der Rohrsegmente mithilfe von Rohrmanschetten (10). Die Passung, welche ein Eindringen der Schmelze aus Gusseisen verhindert, aber noch ein Verschieben der Stahlrohr-Segmente durch die thermische Ausdehnung beim Guss innerhalb der Rohrmanschette zulässt, ist vergleichsweise fest und lässt auch komplexer zusammengesetzte Rohrkonstruktionen zu. Dies ist insbesondere der Fall wenn die Rohrkonstruktion noch zusätzlich mit Sandkernen (7) verstärkt wird.If necessary, the pushing or pushing together of the pipe segments by means of pipe collars ( 10 ). The fit, which prevents ingress of the melt of cast iron, but still allows a displacement of the steel tube segments by the thermal expansion during casting within the pipe sleeve, is relatively firm and allows more complex composite pipe structures. This is especially the case if the pipe construction is additionally reinforced with sand cores ( 7 ) is strengthened.

Es ist ebenfalls möglich Segmente (1a, 1b, 1c) mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder unterschiedlichen Stahlrohr-Wanddicken einzusetzen. Bei der Verbindung der einzelnen Segmente untereinander lässt sich das Prinzip der verschiebbar gesteckten Verbindung wie bei den Rohrmanschetten übernehmen. So kann ein Segment geringeren Durchmessers in eines mit größerem Durchmesser gesteckt werden, wobei die Passung nur so fest ausgelegt ist, dass sich beim Umguss thermische Ausdehnungen durch Verschiebung der Segmente gegeneinander ausgleichen können. Die Überlappung liegt, ebenso wie bei den Rohrsegmenten, bevorzugt im Bereich von einigen mm, insbesondere zwischen 3 und 15 mm.It is also possible segments ( 1a . 1b . 1c ) with different diameters and / or different steel tube wall thicknesses. When connecting the individual segments with each other, the principle of displaceable inserted connection as in the pipe collars can take. Thus, a segment of smaller diameter can be plugged into a larger diameter, the fit is only designed so tight that can compensate for thermal expansion by displacement of the segments against each other during encapsulation. The overlap is, as in the pipe segments, preferably in the range of a few mm, in particular between 3 and 15 mm.

5 zeigt zwei parallel verlaufende Stahlrohre (1), die jeweils in drei Segmente 1a, 1b, und 1c unterteilt sind. Die Segmente und die parallelen Stahlrohre sind über Sandkerne (7) miteinander verbunden. Die Segmente werden durch in den Sandkernen (7) eingebettete Distanzhalter getrennt. 5 shows two parallel steel tubes ( 1 ), each in three segments 1a . 1b , and 1c are divided. The segments and the parallel steel tubes are over sand cores ( 7 ) connected with each other. The segments are cut through in the sand cores ( 7 ) embedded spacers separately.

Die Distanzhalter sind aus leicht deformierbarem Material, so dass sie beim Guss der thermischen Ausdehnung der Stahlrohr-Segmente nachgeben können. Darüber hinaus muss das Material so weit feuerfest und dicht sein, dass es das Eindringen der Schmelze an Gusseisen verhindert. Geeignete Materialien sind beispielsweise Filze aus anorganischen Fasern, spezielle elastische Sandkerne oder dergleichen.The spacers are made of easily deformable material so that they can yield during casting of the thermal expansion of the steel tube segments. In addition, the material must be sufficiently refractory and dense to prevent the melt from infiltrating cast iron. Suitable materials include felts of inorganic fibers, special elastic sand cores or the like.

3 zeigt ein zusammengesetztes Kernpaket (6) aus mehreren Gießkernen (11) und mit eingesetzten Stahlrohren gemäß 5. Die Sandkerne (7) bilden dabei Stütz- und Fixierpunkte für die Stahlrohre. Das Kernpaket entspricht der Hälfte einer Anordnung für einen Zylinderkopf eines 6-Zylinder Reihenmotors für Nutzfahrzeuge. Die Beabstandung (12) der Gießkerne (11) zu den Stahlrohrsegmenten (1a, 1b, 1c) ist hier so gewählt, dass die Materialanhäufung des Gusseisens beim Umguss ein optimales Anschmelzen der Stahlrohroberfläche und die Bildung eines festen Mischgefüges zulässt. Die Spaltbildung wird hierdurch verhindert. 3 shows a composite core package ( 6 ) from several casting cores ( 11 ) and with inserted steel tubes according to 5 , The sand cores ( 7 ) form support and fixation points for the steel tubes. The core package corresponds to half an arrangement for a cylinder head of a 6-cylinder inline engine for commercial vehicles. The spacing ( 12 ) of the casting cores ( 11 ) to the steel tube segments ( 1a . 1b . 1c ) is chosen here so that the material accumulation of the cast iron during encapsulation allows an optimal melting of the steel pipe surface and the formation of a solid mixed structure. The gap formation is thereby prevented.

Die Dicke der Stahlrohrwandung, die Materialanhäufung von Umguss im Bereich der Führungskanäle, beziehungsweise die Geometrie des Gussteils, sowie der Gießprozess werden bevorzugt so aufeinander abgestimmt, dass die Wandung des Stahlrohrs beim Umgießen bis maximal 40% ihrer Dicke aufschmilzt. Besonders bevorzugt liegt diese Dicke im Bereich von 5 bis 25%. Der aufgeschmolzene Bereich entspricht im Wesentlichen einem Bereich veränderten Gefüges und von Mischphasen.The thickness of the steel tube wall, the accumulation of material of encapsulation in the region of the guide channels, or the geometry of the casting, as well as the casting process are preferably coordinated so that the wall of the steel tube melts during transfusion to a maximum of 40% of its thickness. More preferably, this thickness is in the range of 5 to 25%. The melted area corresponds essentially to a range of altered microstructure and mixed phases.

Die fertig zusammengebauten Gießkernpakete werden in die Gießform für Zylinderköpfe und/oder Zylinderkurbelgehäuse eingebracht und hierauf mit Gusseisen abgegossen.The finished assembled core packages are introduced into the mold for cylinder heads and / or cylinder crankcases and then poured with cast iron.

Die Abkühlung des Gussteils ist geregelt und langsam durchzuführen.The cooling of the casting is regulated and carried out slowly.

Einen mit einem Kernpaket gemäß 3 abgegossenen Zylinderkopf zeigt 2. Der Zylinderkopf ist in zwei Ebenen geöffnet, um die Führungskanäle (1) frei zu legen und anzuschneiden. Der untere der beiden Führungskanäle (1) zeigt eine Krümmung (5) auf, die in Richtung seitlich nach außen verläuft. Die Führungskanäle verlaufen teilweise durch den Kühlwasserraum (4). Der Übergangsbereich bzw. die Trennstelle (8) zwischen den Segmenten 1a und 1b wird durch Gusseisen gebildet; die Stahlrohrsegmente stoßen hier nicht nahtlos und bündig aneinander.One with a core package according to 3 Dismantled cylinder head shows 2 , The cylinder head is open in two planes to the guide channels ( 1 ) to clear and to cut. The lower of the two guide channels ( 1 ) shows a curvature ( 5 ), which extends laterally outwards. The guide channels run partly through the cooling water space ( 4 ). The transition region or the separation point ( 8th ) between the segments 1a and 1b is made by cast iron; The steel tube segments do not collide seamlessly and flush here.

Der Vergleich der Anbindung von Stahlrohr zu Umguss zwischen einem erfindungsgemäß eingegossenen Führungskanal und einem nach herkömmlichen Methoden eingegossenen Führungskanal zeigt 4. Beim herkömmlichen Bauteil b) ist deutlich ein Spalt (9) zwischen dem Material des Stahlrohrs (1) und dem Gusseisen (3) zu erkennen. Eine metallurgische Anbindung über die Bildung von Mischphasen ist auch nicht im Ansatz zu erkennen. Im erfindungsgemäßen Bauteil a) ist kein Spalt erkennbar. Vielmehr sind Stahl (1) und Gusseisen (3) über eine Mischphase (10) metallurgisch miteinender verbunden. Die schwarz abgebildeten Phasen des Gusseisens erstrecken sich unter Bildung von Mischphasen mit unterschiedlicher Tiefe in den Bereich des Stahls. Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um Kohlenstoffausscheidungen bzw. Graphit.The comparison of the connection of steel pipe to casting between a cast according to the invention guide channel and cast according to conventional methods guide channel shows 4 , In conventional component b) is clearly a gap ( 9 ) between the material of the steel tube ( 1 ) and the cast iron ( 3 ) to recognize. A metallurgical connection via the formation of mixed phases is also not recognizable in the beginning. In the component a) according to the invention, no gap is discernible. Rather, steel ( 1 ) and cast iron ( 3 ) over a mixed phase ( 10 ) connected metallurgically miteinender. The black-colored phases of the cast iron extend into the area of the steel with the formation of mixed phases with different depths. These are essentially carbon precipitates or graphite.

Für einen zuverlässigen Dauerbetrieb und eine hohe Durchsastzleistung der Führungskanäle ist eine glatte und korrosions- bzw. zunderfreie innere Oberfläche der eingegossenen Stahlrohre von Bedeutung. Im Falle der Herstellung von Führungskanälen durch Umguss von Sandkernen verbleiben auf der Oberfläche in der Regel eine Zunderschicht und eine anhaftende Sandschicht. Diese wird üblicherweise durch Sandstrahlen entfernt. Dieser Prozessschritt soll aber bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise eingespart werden. Dabei ergibt sich beim Einguss der Stahlrohre dennoch das Problem, der Zunderbildung bzw. der Entfernung der Zunderschicht.For a reliable continuous operation and a high Durchsastzleistung the guide channels is a smooth and corrosion or scale-free inner surface of the cast steel pipes of importance. In the case of the production of guide channels by casting sand cores usually remain on the surface of a scale layer and an adherent layer of sand. This is usually removed by sandblasting. However, this process step should be saved in the procedure according to the invention. Nevertheless, the problem of the formation of scale or the removal of the scale layer occurs when the steel tubes are sprinkled.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher vorgesehen, dass die Stahlrohre beim Guss evakuiert oder unter einem leichten Überdruck aus sauerstofffreier Atmosphäre gehalten werden. Hierdurch wird der Zutritt von Luftsauerstoff unterbunden.In a further embodiment of the method according to the invention it is therefore provided that the steel pipes are evacuated during casting or kept under a slight overpressure from an oxygen-free atmosphere. As a result, the access of atmospheric oxygen is prevented.

Dies kann beispielsweise durch Evakuierung oder Schutzgas-Spülung beim Gießen erfolgen. Bevorzugt wird die entsprechende Atmosphäre jedoch vor dem Gießen eingestellt und dann nur noch gehalten. So werden die Stahlrohre bevorzugt vor dem Guss evakuiert oder unter einen leichten Überdruck aus sauerstofffreier Atmosphäre gesetzt und hieruaf gasdicht verschlossen.This can be done, for example, by evacuation or inert gas flushing during casting. Preferably, however, the corresponding atmosphere is adjusted before pouring and then held only. Thus, the steel tubes are preferably evacuated prior to casting or placed under a slight overpressure from an oxygen-free atmosphere and hermetically sealed gas-tight.

Eine weitere Variante zur Verhinderung der Zunderbildung sieht vor die innere Oberfläche der Stahlrohre vor dem Guss mit Reduktionsmitteln zu beschichten. Dabei können die beschichteten Stahlrohre beim Umguss offen oder auch gasdicht verschlossen werden. Die Reduktionsmittel sind bevorzugt ausgewählt aus Metalllegierungen auf der Basis von Al, Mg und/oder Zn und/oder organischen Amin-, Harnstoff- oder Hyrdazin-Verbindungen. Die Beschichtung enthält ferner gegebenenfalls Beschichtungshilfsstoffe, die insbesondere eine gute Haftung sicherstellen sollen.Another variant for preventing scale formation envisages coating the inner surface of the steel pipes with reducing agents before casting. The coated steel tubes can be closed open or gas-tight during encapsulation. The reducing agents are preferably selected from metal alloys based on Al, Mg and / or Zn and / or organic amine, urea or hyrdazine compounds. The coating also optionally contains coating aids, which in particular should ensure good adhesion.

Auch die Außenseite der Stahlrohre kann eine Beschichtung erhalten, welche die Ausbildung der metallurgischen Verbindung verbessern soll. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Oberfläche der Stahlrohre vor dem Einguss mit Sn oder einer Sn-Legierung und/oder mit einer Schlichte umfassend Na-Borat, K-Al-Fluorid und/oder Zr-Fluorid zu beschichten.Also, the outside of the steel pipes can receive a coating which should improve the formation of the metallurgical bond. A further embodiment of the invention provides for coating the surface of the steel pipes before casting with Sn or a Sn alloy and / or with a size comprising Na borate, K-Al fluoride and / or Zr fluoride.

Diese Stoffe wirken teils als Flussmittel und verbessern die Benetzung des Stahls durch das flüssige Gusseisen und teils als Schmelzpunkt-erniedrigend für Stahl.These substances act partly as fluxes and improve the wetting of the steel by the molten cast iron and partly as melting point depressing for steel.

Claims (20)

Gegossener Zylinderkopf und/oder Zylinderkurbelgehäuse, der/das mehrere eingegossene Kanäle umfasst, welche als Führungskanäle für Flüssigkeiten, insbesondere Kraftstoff, Kühlmittel oder Öl, ausgebildet sind, wobei Zylinderkopf und/oder Zylinderkurbelgehäuse aus Gusseisen und die Führungskanäle (1) aus Stahlrohren gebildet sind, wobei die Führungskanäle (1) spaltfrei vom Umguss (3) umgeben und aus Mischphasen aus Stahl und Gusseisen metallurgisch an den Umguss (3) angebunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer oder alle der Führungskanäle (1) in mehrere getrennte Segmente (1a, 1b, 1c) aus Stahlrohr unterteilt sind.Cast cylinder head and / or crankcase comprising a plurality of cast-in channels formed as guide channels for fluids, in particular fuel, coolant or oil, wherein the cylinder head and / or cylinder crankcase made of cast iron and the guide channels ( 1 ) are formed from steel tubes, wherein the guide channels ( 1 ) gap-free from the encapsulation ( 3 ) and mixed phases of steel and cast iron metallurgically to the Umguss ( 3 ), characterized in that at least one or all of the guide channels ( 1 ) into several separate segments ( 1a . 1b . 1c ) are divided from steel tube. Zylinderkopf und/oder Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischphasen aus Stahl und Gusseisen Sn enthalten.Cylinder head and / or cylinder crankcase according to claim 1, characterized in that the mixed phases of steel and cast iron Sn. Zylinderkopf und/oder Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (1a, 1b, 1c) eines Führungskanals (1) an deren Trennstellen (8) über Kanalstücke im Gusseisen überbrückt werden, so dass ein durchgängiger Führungskanal (1) gebildet wird.Cylinder head and / or cylinder crankcase according to claim 1 or 2, characterized in that the segments ( 1a . 1b . 1c ) of a guide channel ( 1 ) at their separation points ( 8th ) are bridged over channel pieces in the cast iron, so that a continuous guide channel ( 1 ) is formed. Zylinderkopf und/oder Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere benachbart verlaufende eingegossene Führungskanäle (1) über Verbindungskanäle im Gusseisen miteinander in Verbindung stehen.Cylinder head and / or cylinder crankcase according to claim 3, characterized in that a plurality of adjacent running cast guide channels ( 1 ) communicate with each other via connecting channels in the cast iron. Zylinderkopf und/oder Zylinderkurbelgehäuse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskanäle (1) in etwa parallel zur Hauptachse von Zylinderkopf und/oder Zylinderkurbelgehäuse verlaufen.Cylinder head and / or cylinder crankcase according to one of the preceding claims, characterized in that the guide channels ( 1 ) extend approximately parallel to the main axis of the cylinder head and / or cylinder crankcase. Zylinderkopf und/oder Zylinderkurbelgehäuse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Führungskanäle eine Krümmung (5) im Bereich von 65 bis 105° aufweist.Cylinder head and / or cylinder crankcase according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the guide channels has a curvature ( 5 ) in the range of 65 to 105 °. Zylinderkopf und/oder Zylinderkurbelgehäuse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskanäle (1) aus Stahlrohr eine zunderfreie und glatte innere Oberfläche aufweisen.Cylinder head and / or cylinder crankcase according to one of the preceding claims, characterized in that the guide channels ( 1 ) made of tubular steel have a scale-free and smooth inner surface. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der vorangegangenen dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Führungskanäle (1) oder mindestens eines seiner Segmente (1a, 1b, 1c) durcheinen Kühlwasserraum (4) des Zylinderkurbelgehäuses (2) verläuft.Cylinder crankcase according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the guide channels ( 1 ) or at least one of its segments ( 1a . 1b . 1c ) through a cooling water space ( 4 ) of the cylinder crankcase ( 2 ) runs. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Führungskanäle (1) einen Hauptölkanal bildet, der Abzweigungen zu Kurbelwellen- und/oder Nockenwellenlager aufweistCylinder crankcase according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one of the guide channels ( 1 ) forms a main oil passage having branches to crankshaft and / or camshaft bearing Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Führungskanäle (1) eine Kraftstoffleitung, insbesondere einen Kraftstoffrücklaufkanal bildet.Cylinder head according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one of the guide channels ( 1 ) forms a fuel line, in particular a fuel return passage. Verfahren zur Herstellung von Führungskanälen für Flüssigkeiten, insbesondere für Kraftstoff, Kühlmittel oder Öl, in gegossenen Zylinderköpfen und/oder Zylinderkurbelgehäusen, umfassend die Schritte – Herstellung von Gießkernpaketen (6) aus Sandkernen (7) und Stahlrohr in der Form zu bildender Führungskanäle (1) – Einbringen der Gießkernpakete (6) in die Gießform für Zylinderköpfe und/oder Zylinderkurbelgehäuse – Abgießen der Zylinderköpfe und/oder Zylinderkurbelgehäuse mit Gusseisen, – geregeltes Abkühlen des Gusstückes, wobei die Führungskanäle (1) aus Stahlrohr spaltfrei vom Umguss (3) umgeben werden und Mischphasen aus Stahl und Gusseisen gebildet werden, die Stahlrohr und Umguss (3) metallurgisch verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung der Gießkernpakete mehrere Segmente (1a, 1b, 1c) aus Stahlrohr über Sandkerne und/oder über verschiebbar angebrachte Rohrmanschetten (13) miteinander zu einem Führungskanal (1) verbunden werden.Method for producing guide channels for liquids, in particular for fuel, coolant or oil, in cast cylinder heads and / or cylinder crankcases, comprising the steps - production of core packages ( 6 ) from sand cores ( 7 ) and steel pipe in the form of forming guide channels ( 1 ) - introduction of the core packages ( 6 ) in the casting mold for cylinder heads and / or cylinder crankcases - pouring of the cylinder heads and / or cylinder crankcase with cast iron, - controlled cooling of the casting, wherein the guide channels ( 1 ) made of tubular steel without gaps from the encapsulation ( 3 ) and mixed phases of steel and cast iron are formed, the steel pipe and the casting ( 3 metallurgically connecting, characterized in that in the production of the core cores several segments ( 1a . 1b . 1c ) of tubular steel over sand cores and / or slidably mounted pipe collars ( 13 ) with each other to a guide channel ( 1 ) get connected. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Segmente (1a, 1b, 1c) mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder unterschiedlichen Stahlrohr-Wanddicken gewählt werden.Method according to claim 11, characterized in that segments ( 1a . 1b . 1c ) are selected with different diameters and / or different steel tube wall thicknesses. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Herstellen von Gießkernpaketen (6) aus Sandkernen (7) und Stahlrohr, zunächst mehrere gleichsinnig verlaufende Stahlrohre oder Segmente (1a, 1b, 1c) über Sandkerne (7) miteinander verbunden werden.A method according to claim 11 or 12, characterized in that in the manufacture of core cores ( 6 ) from sand cores ( 7 ) and steel pipe, first several steel tubes or segments running in the same direction ( 1a . 1b . 1c ) over sand cores ( 7 ). Verfahren nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Herstellen von Gießkernpaketen (6) aus Sandkernen (7) und Stahlrohr, mehrere gleichsinnig verlaufende in Segmente unterteilte Stahlrohre zwischen den Segmenten über Sandkerne miteinander verbunden werden.Method according to claim 11, 12 or 13, characterized in that in the manufacture of core cores ( 6 ) from sand cores ( 7 ) and steel tube, a plurality of corotating segmented steel tubes are connected between the segments via sand cores. verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlrohre beim Guss evakuiert oder unter einen leichten Überdruck aus sauerstofffreier Atmosphäre gesetzt werden.Method according to one of claims 11 to 14, characterized in that the steel pipes are evacuated during casting or placed under a slight overpressure of oxygen-free atmosphere. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlrohre vor dem Guss evakuiert oder unter einen leichten Überdruck aus sauerstofffreier Atmosphäre gesetzt und gasdicht verschlossen werden.Method according to one of claims 11 to 15, characterized in that the steel pipes are evacuated prior to casting or placed under a slight overpressure of oxygen-free atmosphere and sealed gas-tight. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass innere Oberfläche der Stahlrohre vor dem Guss mit Reduktionsmitteln beschichtet wird.Method according to one of claims 11 to 16, characterized in that the inner surface of the steel tubes is coated with reducing agents prior to casting. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionsmittel ausgewählt werden aus Metalllegierungen auf der Basis von Al, Mg und/oder Zn und/oder organischen Amin-, Harnstoff- oder Hyrdazin-Verbindungen sowie Beschichtungshilfsstoffen.A method according to claim 17, characterized in that the reducing agents are selected from metal alloys based on Al, Mg and / or Zn and / or organic amine, urea or hyrdazine compounds and coating aids. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Stahlrohrwandung in der Weise auf die Geometrie des Gussteils und den Gießprozess abgestimmt wird, dass dessen Wandung beim Umgießen bis zu 40% ihrer Dicke aufschmilzt.Method according to one of claims 11 to 18, characterized in that the thickness of the steel pipe wall is matched in such a way to the geometry of the casting and the casting process, that its wall melts when encapsulating up to 40% of its thickness. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite der Stahlrohre mit Sn oder einer Sn-Legierung und/oder mit einer Schlichte umfassend Na-Borat, K-Al-Fluorid und/oder Zr-Fluorid beschichtet wird.Method according to one of claims 11 to 19, characterized in that the outside of the steel tubes with Sn or Sn alloy and / or with a size comprising Na borate, K-Al-fluoride and / or Zr fluoride is coated.
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