DE102012214566A1

DE102012214566A1 - Verfahren zur herstellung einer mit spitzen versehenen oberfläche zum erhalt eines thermischen spritzüberzugs und durch das verfahren hergestellte oberfläche

Info

Publication number: DE102012214566A1
Application number: DE102012214566A
Authority: DE
Inventors: Rodney G. Whitbeck; Keith Raymond Bartle; David Alan Stephenson; James William Perry
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2013-02-28
Anticipated expiration: 2032-08-17
Also published as: US20140010977A1; DE102012214566B4; US8534256B2; CN102966457A; US9162418B2; CN102966457B; FR2979261A1; FR2979261B1; US20130047947A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Vorbereitung einer Oberfläche zum mechanischen Befestigen eines Spritzüberzugs an einer Oberfläche offenbart. Eine erste Reihe von Rillen, die in der Oberfläche gebildet sind, wird von einer zweiten Reihe von Rillen, die in der Oberfläche gebildet sind, geschnitten. An den Schnittpunkten werden mehrere Spitzen gebildet. Der Spritzüberzug wird mechanisch an den Spitzen, die über die erste Reihe von Rillen ragen, befestigt. Die Oberfläche umfasst die erste Reihe von Rillen und die zweite Reihe von Rillen, die die erste Reihe von Rillen schneidet. Die zweite Reihe von Rillen bildet an den Schnittpunkten der Rillen einen unterschnittenen Abschnitt, oder eine Spitze, der bzw. die den Spritzüberzug mechanisch verankert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbereitung einer Oberfläche zum Erhalt eines thermischen Spritzüberzugs und den Aufbau der so vorbereiteten Oberfläche und den Aufbau, bei dem der thermische Spritzüberzug auf die Oberfläche aufgebracht ist.
Verbrennungsmotoren, die einen Gussaluminiumblock aufweisen, können mit Laufbuchsen aus Gusseisen hergestellt werden, die eine haltbare Verschleißfläche bereitstellen, welche mit den Kolben und Ringen des Motors in Kontakt gelangt. Laufbuchsen für 4 bis 8 Zylinder fügen dem Motor ein beträchtliches Gewicht hinzu, das die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs verringert.
Thermische Spritzprozesse werden verwendet, um eine harte glatte Oberfläche auf einem Basismaterial bereitzustellen. Sowohl zylinderförmige Oberflächen, wie etwa Zylinderwände von Verbrennungsmotoren, als auch flache Oberflächen, wie etwa Bremsscheiben, können mit einem thermischen Spritzüberzug versehen werden. Es sind Oberflächenvorbereitungen erforderlich, um eine angemessene Langzeithaftung zwischen dem Basismaterial und der thermisch gespritzten Oberfläche bereitzustellen. Die Erzeugung von Unterschnitten bei dieser Anwendung umfasst typischerweise die Verwendung eines Werkzeugs mit mehreren Einsätzen mit sehr feinen Merkmalen. Ein Werkzeug zur Herstellung dieser Unterschnitte ist im Allgemeinen durch hohe Kosten und/oder eine kurze Lebensdauer gekennzeichnet.
Das Vorbereiten einer Oberfläche zum Erhalt eines thermischen Spritzüberzugs ist problematisch und kostspielig. Die Oberfläche, die den thermischen Spritzüberzug erhält, muss aufgeraut werden, typischerweise durch Strahlen mit einem körnigen Strahlmittel, oder indem sie besonders bearbeitet wird, um entlang der Länge von sehr kleinen Rillen fortlaufende Unterschnitte zu erzeugen. Der Werkzeugverschleiß von spezialisierten Räum- oder Bearbeitungswerkzeugen erfordert einen häufigen Werkzeugaustausch. Zusätzliche Prozessschritte und das Entfernen von Bearbeitungsabfällen und -spänen erhöht die Kosten des Prozesses; und wenn die Oberfläche nicht richtig vorbereitet wird, können Mängel erzeugt werden, die die Haftung des thermischen Spritzüberzugs verringern können, was Ausschuss oder eine verringerte Lebensdauer des Überzugs verursachen kann.
Ein anderes Verfahren zur Sicherstellung der Haftung ist die Verwendung eines Flussmittels oder die Aufbringung einer chemischen Bindeschicht vor dem Aufbringen des thermischen Spritzmaterials. Vorbereitungen durch chemisches Binden und Flussmittelbehandlungen erhöhen die Herstellungskosten und können mit der Verwendung gefährlicher Materialien verbunden sein.
Das Verfahren zur Vorbereitung einer Oberfläche zum Erhalt eines thermischen Spritzüberzugs und der Aufbau der vorbereiteten und durch das thermische Spritzen überzogenen Oberfläche, die durch die Anmelder entwickelt wurden, zielen auf das Lösen der obigen Probleme und anderer Probleme im Zusammenhang mit Oberflächenvorbereitungen, die Durchschnittsfachleuten offensichtlich sein werden, ab. Die von den Anmeldern vorgeschlagenen Lösungen sind nachstehend zusammengefasst.
Nach einem Gesichtspunkt der Offenbarung wird ein Verfahren zur Vorbereitung einer Oberfläche zur mechanischen Befestigung eines Spritzüberzugs an der Oberfläche offenbart. Das Verfahren umfasst das Schneiden einer ersten Reihe von Rillen in die Oberfläche, das Walzen einer zweiten Reihe von Rillen, die die erste Reihe schneidet, in die Oberfläche, wodurch an den Schnittpunkten mehrere beabstandete Spitzen in der ersten Reihe von Rillen gebildet werden, und das Spritzüberziehen der Oberfläche und das mechanische Befestigen des Spritzüberzugs an den Spitzen.
Andere Gesichtspunkte des Verfahrens können das Bilden der ersten Reihe von Rillen durch Schneiden eines umfänglichen Gewindes in eine zylinderförmige Wand einer Zylinderwand und das Bilden der zweiten Reihe von Rillen, die die erste Reihe von Rillen in einem Winkel schneidet, der von der Lotrechten durch jeden beliebigen Steigungswinkel des Gewindes versetzt ist, mit einem Rändelwerkzeug umfassen. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Verfahren das Bilden der ersten Reihe von Rillen durch Schneiden mehrerer Rillen in Form von konzentrischen Ringen in die zylinderförmige Wand der Zylinderwand und das Bilden der zweiten Reihe von Rillen, die die erste Reihe von Rillen lotrecht schneidet, mit einem feingezahnten geraden Rändelwerkzeug umfassen. Alternativ kann die zweite Reihe von Rillen durch ein feingezahntes Rändelwerkzeug mit Diamantmuster bzw. sogenannte Kreuzrändel gebildet werden. Beide Arten von Rändelwerkzeugen können Zähne aufweisen, die um 0,2 mm voneinander beabstandet sind.
Zusätzliche Gesichtspunkte eines bestimmten offenbarten Verfahrens, das die Herstellung eines Motorblocks betrifft, können ferner das Wählen eines Gussaluminium-Zylinderblocks, der mehrere Zylinder definiert, die jeweils eine Zylinderwand beinhalten, umfassen. Der erste Satz von Rillen wird hauptsächlich in einem Abschnitt mit maximalem Verschleiß der Zylinderwand gebildet, der dazu bestimmt ist, durch einen Kolbenring eines Kolbens, welcher später in den Motor eingebaut werden soll, in Eingriff genommen zu werden. Der zweite Satz von Rillen wird ebenfalls hauptsächlich in dem Abschnitt mit maximalem Verschleiß der Zylinderbohrungswand gebildet. Der erste und der zweite Satz von Rillen sind von der oberen Deckfläche und dem Kurbelgehäuse des Zylinderblocks beabstandet, um die nachteiligen Auswirkungen eines jeglichen Überspritzens, wenn der Prozess durch das Spritzen von geschmolzenem Stahl auf die gesamte Zylinderwand abgeschlossen wird, zu minimieren. Die Zylinderwand ist ohne Zylinderlaufbuchse direkt an dem Zylinderblock bereitgestellt, um durch das Verringern des Gewichts des Motors als Ergebnis der Nichtaufnahme jeglicher Zylinderlaufbuchsen in den Zylinderblock die Motorleistungsfähigkeit und die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs zu verbessern.
Ein anderer Gesichtspunkt der Offenbarung betrifft die Oberfläche, die durch das obige Verfahren zum Erhalt des geschmolzenen Spritzüberzugs vorbereitet wurde. An mehreren beabstandeten Stellen sind mehrere Spitzen gebildet. Die Spitzen ragen teilweise über eine erste Reihe von Rillen hinaus. Der Spritzüberzug wird auf die Oberfläche aufgebracht und mechanisch an den Spitzen angebracht.
Andere Gesichtspunkte, die den Aufbau und die Form der Oberfläche betreffen, können umfassen, dass die Oberfläche eine Innenfläche einer Zylinderbohrung eines Motors ist. Die Oberfläche kann im Wesentlichen auf jenen Abschnitt der Innenfläche der Motorzylinderbohrung beschränkt sein, der durch einen Kolbenring eines Kolbens des Motors in Eingriff genommen wird. Die Oberflächenvorbereitung und der Flammspritzüberzug erstrecken sich nicht bis zu der oberen Deckfläche oder dem Kurbelgehäuse, um die Möglichkeit eines Überspritzens in diesen Bereichen zu minimieren. Die Oberfläche kann Aluminium sein, und die erste und die zweite Reihe von Rillen können mit einem Spritzmittel aus geschmolzenem Stahl überzogen werden, das an dem unterschnittenen Abschnitt anhaftet.
Bei einer anderen Ausführungsform der Offenbarung kann die Oberfläche erste und zweite Rillen aufweisen, die unterschiedliche Tiefen aufweisen. Die erste Reihe von Rillen kann bis zu einer ersten Tiefe geschnitten werden, und die zweite Reihe von Rillen wird bis zu einer zweiten Tiefe, die geringer als die erste Tiefe ist, gewalzt.
Nach einem anderen Gesichtspunkt der Offenbarung kann die Oberfläche auch bei anderen Anwendungen von Oberflächen, die für eine thermische Spritzbeschichtung vorbereitet werden, verwendet werden; zum Beispiel kann die Oberfläche auch eine flache Oberfläche wie eine Bremsscheibe sein.
Die obigen Gesichtspunkte der Offenbarung und andere Gesichtspunkte werden Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet der Vorbereitung von Oberflächen zum Erhalt von thermischen Spritzüberzügen offensichtlich sein.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen.
1 ist eine bruchstückhafte diagrammatische Ansicht eines Motors, die den Block, den Kolben und die Kurbelwelle teilweise im Querschnitt zeigt;
2 ist eine bruchstückhafte diagrammatische Querschnittansicht eines Motorblockzylinders mit einem ersten Satz von Rillen, die in die Zylinderwand geschnitten wurden;
3 ist eine bruchstückhafte diagrammatische Ansicht einer Oberfläche, die mit einem ersten und einem zweiten Satz von schneidenden Rillen vorbereitet wurde;
4 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie 4-4 in 3;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines feingezahnten geraden Rändelrads;
6 ist eine bruchstückhafte diagrammatische Ansicht einer Oberfläche, die mit einem ersten und einem zweiten Satz von Rillen vorbereitet wurde, wobei der zweite Satz von Rillen durch eine feingezahnte Diamant-Rändelwalze gebildet wurde;
7 ist eine perspektivische Ansicht einer feingezahnten Diamant-Rändelwalze; und
8 ist eine bruchstückhafte diagrammatische Querschnittansicht, die ein Rändelwerkzeug zeigt, das zur Bildung des zweiten Satzes von Rillen verwendet wird.
Es werden ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart, die für die Erfindung, welche in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann, lediglich beispielhaft sind. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabgetreu, und einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten bestimmter Bestandteile zu zeigen. Bestimmte bauliche und funktionale Einzelheiten sollen nicht als beschränkend, sondern lediglich als repräsentative Basis, um einem Fachmann das Ausführen der vorliegenden Erfindung zu lehren, interpretiert werden.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Abschnitt eines Motors 10 veranschaulicht, der den Zylinderblockkopf 12, einen Kolben 16 und eine Kurbelwelle 18 umfasst. Der Kolben 16 ist neben einer Zylinderwand 20 gezeigt. Die Zylinderwand 20 erstreckt sich von der oberen Deckfläche 22 zu dem Kurbelgehäuse 24.
Ein thermischer Spritzüberzug 28 wird in einem Kolbenringbewegungsbereich 30 auf die Zylinderwand 20 aufgebracht. Der thermische Spritzüberzug 28 wird auf eine mit Spitzen vorbereitete Fläche 20b aufgebracht, die nach der Aufbringung des thermischen Spritzmaterials feingeschliffen oder gehont wird, um eine glatte Oberfläche 20s bereitzustellen. Der Kolbenringbewegungsbereich 30 ist jener Bereich der Zylinderwand 20, der durch einen Satz von Kolbenringen 16 in Eingriff genommen wird, während der Kolben 14 in der Zylinderwand 20 hin und her läuft.
Zwischen dem thermischen Spritzüberzug 28 und der oberen Deckfläche 22 ist eine Beabstandung 32 bereitgestellt. Auch zwischen dem thermischen Spritzüberzug 28 und dem Kurbelgehäuse 24 ist eine Beabstandung 34 bereitgestellt. Die Beabstandung zwischen dem Kolbenringbewegungsbereich und der oberen Deckfläche beträgt ungefähr 3 bis 5 mm, und die Beabstandung zwischen dem Kolbenringbewegungsbereich 30 und dem Kurbelgehäuse beträgt ungefähr 13 bis 15 mm. Die Beabstandung 34 kann auch als Feinschliff-Freiraumbereich bezeichnet werden, der bereitgestellt wird, um einen Freiraum für den Betrieb eines Feinschleifoder eines Honwerkzeugs zu gestatten.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Abschnitt einer Zylinderwand 20 mit einem Abschnitt des Zylinderblocks 12 im Querschnitt gezeigt. Die Zylinderwand 20 ist mit einem ersten Satz von geschnittenen Rillen 36 gezeigt. Es sollte sich verstehen, dass die Rillen konzentrische Rillen oder Gewinde sein können, die mit einem Schneidewerkzeug in einem Bearbeitungszentrum in die Zylinderwand 20 geschnitten werden. Der erste Satz von geschnittenen Rillen, oder Gewinden, 36 umfasst einen erhabenen Abschnitt 38, oder ein Gewinde, und einen vertieften Abschnitt 40, oder einen Kerndurchmesser.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine Oberfläche veranschaulicht, die die Zylinderwand 20 sein könnte oder auch für eine flache Bremsscheibe repräsentativ sein könnte. Es ist ein erster Satz von Rillen 36 gezeigt, wobei die erhabenen Abschnitte 38 und die vertieften Abschnitte 40 einander axial über die Länge der Zylinderwand 20 hinweg abwechseln. Ein zweiter Satz von gewalzten Rillen 42 ist auf den erhabenen Abschnitt 38 des ersten Satzes von Rillen 36 aufgeprägt gezeigt. Der zweite Satz von gewalzten Rillen bildet beabstandete Spitzen 44, die sich etwas über den vertieften Abschnitt 40 erstrecken. Die beabstandeten Spitzen 44 sind voneinander beabstandet. Der thermische Spritzüberzug 28 wird über die gesamte Zylinderwand 20 gespritzt, und zwischen den beabstandeten Spitzen 44 an gegenüberliegenden Seiten des vertieften Abschnitts 40 wird reichlich Zwischenraum bereitgestellt; und sie sind auch entlang der Länge des ersten Satzes von Rillen 36 beabstandet, damit reichlich Zwischenraum bereitgestellt wird, damit der thermische Spritzüberzug 28 in und um die beabstandeten Spitzen 44 fließen kann.
Unter Bezugnahme auf 4 ist gezeigt, dass sich die beabstandeten Spitzen 44 von der Oberfläche, die durch den ersten Satz von gewalzten Rillen 42 gebildet ist, auswärts erstrecken. Die Bereiche zwischen dem zweiten Satz von Rillen 42 bleiben in der Höhe des erhabenen Abschnitts 38 des ersten Satzes von Rillen 36. Der thermische Spritzüberzug 28 ist teilweise über die erhabenen Abschnitte 38 und vertieften Abschnitte 40 aufgebracht gezeigt. Der Spritzüberzug ist auch in dem vertieften Abschnitt 40 unter den beabstandeten Spitzen 44 aufgebracht. Auf diese Weise ist der thermische Spritzüberzug 28 mechanisch unter den beabstandeten Spitzen 44 befestigt, um eine starke mechanische Bindung zwischen dem thermischen Spritzüberzug 28 und der Zylinderwand 20 zu bilden.
Unter Bezugnahme auf 5 ist eine feingezahnte gerade Rändelwalze 48 mit mehreren Rändelrippen 50 an ihrem Außendurchmesser gezeigt. Die Rändelrippen 50 werden über die Zylinderwand 20 gewalzt, nachdem der erste Satz von Rillen 36 in der Zylinderwand 20 gebildet wurde. Die Rändelrippen 50 bilden wie vorher beschrieben den zweiten Satz von gewalzten Rillen 42.
Unter Bezugnahme auf 6 ist eine alternative Ausführungsform einer Zylinderwand 56 gezeigt, die mit einem ersten Satz von geschnittenen Rillen 58, oder Gewinden, ausgeführt ist. (6 ist auch für eine flache Bremsscheibe repräsentativ.) Ein zweiter Satz von Diamant-Rändelrippenvertiefungen 60 gelangt mit dem erhabenen Abschnitt 62 des ersten Satzes von geschnittenen Rillen 58 in Eingriff, um beabstandete Spitzen 64 zu bilden, die über den ersten Satz von geschnittenen Rillen 58 hinausragen, nachdem der erste und der zweite Satz von Rillen gebildet wurden und die beabstandeten Spitzen 64 erzeugt wurden. Ein thermischer Spritzüberzug 28 kann in dem ersten und zweiten Satz von Rillen über die Zylinderwand 56 gespritzt werden. Der in 4 gezeigte thermische Spritzüberzug 28 wird wie vorher unter Bezugnahme auf 4 beschrieben mechanisch an die beabstandeten Spitzen 64 gesperrt.
Unter Bezugnahme auf 7 ist gezeigt, dass eine feingezahnte Diamant-Rändelwalze 66 mehrere diagonal schneidende Rändelrippen 68 umfasst.
Unter Bezugnahme auf 8 ist ein Motorblock 12 in einem bruchstückhaften Querschnitt gezeigt. Die Zylinderwand 20 ist in dem Kolbenringbewegungsbereich 30 mit einem ersten Satz von geschnittenen Rillen 36 versehen. Zwischen dem Kolbenringbewegungsbereich 30 und der oberen Deckfläche 22 ist eine Beabstandung 32 bereitgestellt. Zwischen dem Kolbenringbewegungsbereich 30 und dem Kurbelgehäuse 24 ist eine Beabstandung 34 bereitgestellt. Durch das Bereitstellen der Beabstandungen 32, 34 kann der thermische Spritzüberzugprozess innerhalb des Bereichs der Zylinderwand 20 beendet werden, wodurch jegliches Überspritzen, das an der oberen Deckfläche 22 oder dem Kurbelgehäuse 24 (nicht gezeigt) abgelagert wird, minimiert wird. Es ist gezeigt, dass ein Rändelwalzenkopf 70 über dem Zylinderblock 12 in einer Position zum Beginnen der Bildung des zweiten Satzes von gewalzten Rillen 42 angeordnet ist. Der Rändelwalzenkopf 70 trägt mehrere Rändelwalzen 48, die alternativ wie in 7 gezeigt feingezahnte Diamant-Rändelwalzen 66 sein könnten. Ein Expander 72, der verwendet werden kann, um die Rändelwalzen auszufahren und zurückzuziehen, wie in der Technik von Feinschleifwerkzeugen wohlbekannt ist, ist in dem Rändelwalzenkopf 70 diagrammatisch gezeigt.
Das Verfahren zur Vorbereitung einer Oberfläche wie der Zylinderwand 20 in dem Block 12 eines Motors 10 ist nachstehend beschrieben. Nach dem Verfahren wird eine erste Reihe von geschnittenen Rillen 36 mit einem Schneidewerkzeug in den Zylinder 20 geschnitten. Die Rillen 36 können konzentrische Kreise oder ein Gewinde mit feiner Steigung sein. Die erhabenen Abschnitte 38 und vertieften Abschnitte 40 der Rillen 36 können in der axialen Richtung ungefähr die gleiche Breite aufweisen. Eine zweite Reihe von Rillen 42, die die erste Reihe von Rillen 36 schneidet, wird in die Oberfläche gewalzt. An den Schnittpunkten der ersten und zweiten Reihe von Rillen 36, 42 werden mehrere beabstandete Spitzen 44 gebildet. Ein thermischer Spritzüberzug 28 wird in dem Kolbenringbewegungsbereich 30 auf die Zylinderwand 20 aufgebracht. Der Kolbenringbewegungsbereich 30 ist von der oberen Deckfläche 22 beabstandet und ist auch von dem Kurbelgehäuse 24 beabstandet. Der thermische Spritzüberzug 28 fließt um die Spitzen und in den ersten und zweiten Satz von Rillen 36, 42 und wird mit den beabstandeten Spitzen 44 mechanisch gesperrt. Die zweite Reihe von Rillen kann durch ein feingezahntes gerades oder diamantartig gemustertes Rändelwerkzeug mit Zähnen, die ungefähr um 0,2 mm beabstandet sind, gebildet werden.
Der Zylinderblock 12 ist vorzugsweise ein Gussaluminium-Motorblock, der mehrere Zylinder definiert, die jeweils eine Zylinderwand 20 umfassen. Der erste und der zweite Satz von Rillen sind hauptsächlich in einem Abschnitt mit maximalem Verschleiß des Zylinders, der dem Kolbenringbewegungsbereich 30 entspricht, gebildet. Der thermische Spritzüberzug 28 ist in dem Kolbenringbewegungsbereich 30 aufgebracht und ist sowohl von der oberen Deckfläche 22 als auch von dem Kurbelgehäuse 24 beabstandet. Die Dicke des thermischen Spritzüberzugs beträgt nach der Endbearbeitung durch passendes Feinschleifen oder andere Bearbeitungsschritte ungefähr 150 Mikron.
Obwohl oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Stattdessen sind die Worte, die in der Beschreibung verwendet wurden, vielmehr Worte der Beschreibung als der Beschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener ausführender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.

Claims

Verfahren zur Aufbringung eines Überzugs auf eine Oberfläche, umfassend: Schneiden einer ersten Reihe von Rillen in die Oberfläche; Walzen einer zweiten Reihe von Rillen, die die erste Reihe von Rillen schneidet, in die Oberfläche, wodurch an den Schnittpunkten der ersten und der zweiten Reihe von Rillen mehrere beabstandete Spitzen in der ersten Reihe von Rillen gebildet werden; und Überziehen der Oberfläche, wodurch der Überzug mechanisch an den Spitzen befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Reihe von Rillen in der Oberfläche ferner das Schneiden eines umfänglichen Gewindes in eine Zylinderwand umfasst, und die zweite Reihe von Rillen in der Oberfläche das Rändeln der Oberfläche zur Bildung der zweiten Reihe von Rillen, die die erste Reihe von Rillen in einem Winkel schneidet, der von der Lotrechten um die Steigung des Gewindes versetzt ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Reihe von Rillen in der Oberfläche ferner das Schneiden von mehreren Rillen in der Form konzentrischer Ringe in eine Zylinderwand umfasst, und das Bilden der zweiten Reihe von Rillen in der Oberfläche ferner das Rändeln der Oberfläche, um die zweite Reihe von Rillen, die die erste Reihe von Rillen schneidet, zu bilden, umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zweite Reihe von Rillen durch ein feingezahntes gerades Rändelwerkzeug gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das gerade Rändelwerkzeug Zähne aufweist, die um 0,2 mm voneinander beabstandet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Reihe von Rillen durch ein feingezahntes Diamantmuster-Rändelwerkzeug gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend: Wählen eines Gussaluminium-Zylinderblocks, der mehrere Zylinder definiert, die jeweils eine Zylinderwand umfassen; Bilden der ersten Reihe von Rillen nur in einem Abschnitt mit maximalem Verschleiß der Zylinderwand, der von einer oberen Deckfläche des Zylinderblocks beabstandet ist und von einem Kurbelgehäuse des Motors beabstandet ist, wobei der Abschnitt mit maximalem Verschleiß durch einen Kolbenring eines Kolbens, der später in den Motor eingebaut werden soll, in Eingriff genommen wird; Walzformen der zweiten Reihe von Rillen nur in dem Abschnitt mit maximalem Verschleiß der Zylinderwand, um beabstandete Spitzen zu bilden, die über die erste Reihe von Rillen ragen; und Spritzen von geschmolzenem Stahl auf den Abschnitt mit maximalem Verschleiß der Zylinderwand.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Zylinderwand ohne Laufbuchse direkt an dem Zylinderblock bereitgestellt ist, wodurch durch das Verringern des Gewichts des Zylinderblocks als Ergebnis der Nichtaufnahme jeglicher Zylinderlaufbuchsen in den Zylinderblock die Motorleistungsfähigkeit und die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs verbessert werden können.
Oberfläche, die einen Spritzüberzug erhält, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend: eine erste Reihe von Rillen in der Oberfläche; eine zweite Reihe von Rillen in der Oberfläche, die die erste Reihe von Rillen an mehreren Schnittpunkten schneidet; und mehrere Spitzen, die durch die zweite Reihe von Rillen an mehreren beabstandeten Stellen entlang der ersten Reihe von Rillen, die den Stellen der Schnittpunkte entsprechen, gebildet sind, wobei die Spitzen teilweise über die erste Reihe von Rillen ragen und wobei der Spritzüberzug auf die Oberfläche und in die erste und zweite Reihe von Rillen aufgebracht wird und mechanisch an den Spitzen angebracht wird.
Oberfläche nach Anspruch 9, wobei die Oberfläche eine Innenfläche einer durch einen Zylinderblock definierten Zylinderbohrung ist.
Oberfläche nach Anspruch 10, wobei die Innenfläche im Allgemeinen auf den Abschnitt der Innenfläche des Motorzylinders beschränkt ist, der durch einen Kolbenring eines Kolbens des Motors in Eingriff genommen wird.
Oberfläche nach Anspruch 9, wobei die Oberfläche eine Bremsscheibe ist.
Oberfläche nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Oberfläche Aluminium ist und die erste und die zweite Reihe von Rillen mit einem Spritzmaterial aus geschmolzenem Stahl überzogen werden, das an den Spitzen anhaftet.
Oberfläche nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die ersten und die zweiten Rillen unterschiedliche Tiefen aufweisen.
Oberfläche nach Anspruch 14, wobei die erste Reihe von Rillen eine erste Tiefe aufweist und die zweite Reihe von Rillen eine zweite Tiefe aufweist, die geringer als die erste Tiefe ist.
Oberfläche nach Anspruch 15, wobei die erste Tiefe zwischen 80 Mikron und 200 Mikron beträgt und die zweite Tiefe zwischen 40 Mikron und 100 Mikron beträgt.
Verbrennungsmotor, insbesondere aufweisend eine Oberfläche nach einem der Ansprüche 9 bis 16, umfassend einen Gussaluminium-Zylinderblock, der mehrere Verbrennungszylinder definiert, die eine zylinderförmige Wand definieren, welche kein Laufbuchseneinsatz ist, wobei der Motor ferner einen Kolben umfasst, der sich während eines Motorbetriebstakts in einer hin und her laufenden Bewegung in Bezug auf die zylinderförmige Wand bewegt, wobei der Motor Folgendes umfasst: die zylinderförmige Wand, die mehrere sich umfänglich erstreckende Rillen und mehrere schneidende Rillen umfasst, die an der zylinderförmigen Wand gebildet sind, wobei an den Schnittpunkten der sich umfänglich erstreckenden Rillen und der schneidenden Rillen mehrere Spitzen bereitgestellt sind; einen Überzug aus einer Legierung, der mit einer größeren Härte als der Gussaluminium-Zylinderblock auf die zylinderförmige Wand aufgebracht ist und mechanisch an den Spitzen angebracht ist, um die Haftung des Überzugs an der zylinderförmigen Wand zu erhöhen.
Motor nach Anspruch 17, wobei die Kolben mit Kolbenringen versehen sind, die sich über einen Kolbenring-Verschleißbereich der zylinderförmigen Wand bewegen, wobei die sich umfänglich erstreckenden Rillen und die schneidenden Rillen hauptsächlich in dem Kolbenring-Verschleißbereich bereitgestellt sind.
Motor nach Anspruch 18, wobei die sich umfänglich erstreckenden Rillen und die schneidenden Rillen an dem Kolbenring-Verschleißbereich der zylinderförmigen Wand und über eine begrenzte Entfernung über und unter dem Kolbenring-Verschleißbereich bereitgestellt sind.
Motor nach Anspruch einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die schneidenden Rillen an der Wand in einem Winkel zwischen 45 Grad und 90 Grad in Bezug auf die Richtung, in der sich die umfänglichen Rillen erstrecken, gebildet sind.