DE102014001110B4 - A method of manufacturing a cylinder crankcase assembly and corresponding cylinder crankcase assembly - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Herstellen einer Zylinderkurbelgehäuseanordnung (1), mit den Schritten: – Bereitstellen eines Zylinderkurbelgehäuses (2), – Einsetzen einer Zylinderlaufbuchse (4) in einen in dem Zylinderkurbelgehäuse (2) ausgebildeten Zylinder (3) mittels thermischem Fügen, wobei die Zylinderlaufbuchse (4) bei dem Einsetzen eine erste Temperatur und das Zylinderkurbelgehäuse (2) eine von der ersten Temperatur verschiedene zweite Temperatur aufweist, sowie – Temperieren der Zylinderlaufbuchse (4) und des Zylinderkurbelgehäuses (2) nach dem Einsetzen auf eine gemeinsame dritte Temperatur, wobei in dem Zylinder (3) eine Anschlagsfläche (5) für die Zylinderlaufbuchse (4) ausgebildet ist und die Zylinderlaufbuchse (4) eine der Anschlagsfläche (5) gegenüberliegende Gegenanschlagsfläche (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlaufbuchse (4) derart in den Zylinder (3) eingesetzt wird, dass bei dem Einsetzen ein Abstand zwischen der Anschlagsfläche (5) und der Gegenanschlagsfläche (9) vorliegt, sodass die Anschlagsfläche (5) und die Gegenanschlagsfläche (9) unmittelbar nach dem Einsetzen voneinander beabstandet sind, und der Abstand derart gewählt wird, dass nach dem Temperieren auf die dritte Temperatur die Anschlagsfläche (5) und die Gegenanschlagsfläche (9) aneinander anliegen.Method for producing a cylinder crankcase assembly (1), comprising the steps of: providing a cylinder crankcase (2), inserting a cylinder liner (4) into a cylinder (3) formed in the cylinder crankcase (2) by means of thermal joining, the cylinder liner (4 ) at the onset of a first temperature and the cylinder crankcase (2) has a second temperature different from the first temperature, and - tempering the cylinder liner (4) and the cylinder crankcase (2) after insertion to a common third temperature, wherein in the cylinder (3) a stop surface (5) for the cylinder liner (4) is formed and the cylinder liner (4) has a stop surface (5) opposite Gegenanschlagsfläche (9), characterized in that the cylinder liner (4) in such a way in the cylinder (3 ) is inserted, that when inserting a distance between the stop surface (5) and the Geg abutment surface (9), so that the abutment surface (5) and the counter stop surface (9) are spaced apart immediately after insertion, and the distance is selected such that after the tempering to the third temperature, the abutment surface (5) and the counter stop surface ( 9) abut each other.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Zylinderkurbelgehäuseanordnung, mit den Schritten: Bereitstellen eines Zylinderkurbelgehäuses; Einsetzen einer Zylinderlaufbuchse in einen in dem Zylinderkurbelgehäuse ausgebildeten Zylinder mittels thermischem Fügen, wobei die Zylinderlaufbuchse bei dem Einsetzen eine erste Temperatur und das Zylinderkurbelgehäuse eine von der ersten Temperatur verschiedene zweite Temperatur aufweist; sowie Temperieren der Zylinderlaufbuchse und des Zylinderkurbelgehäuses nach dem Einsetzen auf eine gemeinsame dritte Temperatur und wobei in dem Zylinder eine Anschlagsfläche für die Zylinderlaufbuchse ausgebildet ist und die Zylinderlaufbuchse eine der Anschlagsfläche gegenüberliegende Gegenanschlagsfläche aufweist. Die Zylinderkurbelgehäuseanordnung ist beispielsweise Bestandteil einer Brennkraftmaschine. Sie besteht zumindest aus dem Zylinderkurbelgehäuse sowie wenigstens einer Zylinderlaufbuchse. Selbstverständlich können weitere Elemente als Bestandteile der Zylinderkurbelgehäuseanordnung vorgesehen sein. Weist das Zylinderkurbelgehäuse mehrere Zylinder auf beziehungsweise sind mehrere Zylinder in dem Zylinderkurbelgehäuse ausgebildet, so verfügt die Zylinderkurbelgehäuseanordnung bevorzugt über jeweils eine Zylinderlaufbuchse für jeden der Zylinder.The invention relates to a method for producing a cylinder crankcase assembly, comprising the steps of: providing a cylinder crankcase; Inserting a cylinder liner into a cylinder formed in the cylinder crankcase by means of thermal joining, wherein the cylinder liner at the onset of a first temperature and the cylinder crankcase having a second temperature different from the first temperature; and tempering the cylinder liner and the cylinder crankcase after insertion to a common third temperature and wherein in the cylinder a stop face for the cylinder liner is formed and the cylinder liner has a stop surface opposite Gegenanschlagsfläche. The cylinder crankcase assembly is for example part of an internal combustion engine. It consists at least of the cylinder crankcase and at least one cylinder liner. Of course, further elements may be provided as components of the cylinder crankcase assembly. If the cylinder crankcase has a plurality of cylinders, or if a plurality of cylinders are formed in the cylinder crankcase, then the cylinder crankcase arrangement preferably has a respective cylinder liner for each of the cylinders.
Im Falle der Brennkraftmaschine ist in jedem der Zylinder ein Kolben in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse des jeweiligen Zylinders angeordnet. Um das Zusammenspiel von Zylinder und Kolben zu verbessern, insbesondere auch hohe tribologische Ansprüche zu erfüllen und/oder den Austausch von Verschleißteilen zu erleichtern, ist in den Zylinder die Zylinderlaufbuchse eingesetzt. Diese ist in radialer Richtung bezüglich der Zylinderlängsmittelachse des Zylinders zwischen dem Kolben und einer Innenwand des Zylinders angeordnet. Entsprechend bildet die Zylinderlaufbuchse eine Lauffläche für den in dem Zylinder vorgesehenen Kolben wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig, aus. Unter der Lauffläche ist dabei diejenige Fläche einer Innenkontur des Zylinders und/oder der Zylinderlaufbuchse zu verstehen, welche während eines Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine in axialer Richtung von dem Kolben überstrichen wird.In the case of the internal combustion engine, a piston is arranged in the axial direction with respect to a longitudinal central axis of the respective cylinder in each of the cylinders. In order to improve the interaction of cylinder and piston, in particular to meet high tribological demands and / or to facilitate the replacement of wearing parts, the cylinder liner is inserted into the cylinder. This is arranged in the radial direction with respect to the cylinder longitudinal center axis of the cylinder between the piston and an inner wall of the cylinder. Accordingly, the cylinder liner forms a running surface for the piston provided in the cylinder at least partially, in particular completely. Under the running surface is that surface of an inner contour of the cylinder and / or the cylinder liner to understand, which is swept over during a cycle of the internal combustion engine in the axial direction of the piston.
Beispielsweise besteht das Zylinderkurbelgehäuse aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, bevorzugt einer Magnesium-Aluminiumlegierung. Alternativ kann das Zylinderkurbelgehäuse auch aus. Eisen, insbesondere aus Gusseisen, hergestellt sein. Die Zylinderlaufbuchse kann ebenfalls aus einem Leichtmetall, beispielsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, oder Eisen, beispielsweise Gusseisen bestehen. Auch Stahl oder eine Stahllegierung kann als Material für die Zylinderlaufbuchse verwendet werden. Beispielsweise bestehen das Zylinderkurbelgehäuse und die Zylinderlaufbuchse aus unterschiedlichen Materialien. Die Zylinderlaufbuchse ist beispielsweise im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgestaltet.For example, the cylinder crankcase made of a light metal, in particular aluminum or an aluminum alloy, preferably a magnesium-aluminum alloy. Alternatively, the cylinder crankcase also made. Iron, in particular made of cast iron. The cylinder liner may also be made of a light metal, such as aluminum or an aluminum alloy, or iron, such as cast iron. Also steel or a steel alloy can be used as material for the cylinder liner. For example, the cylinder crankcase and the cylinder liner made of different materials. The cylinder liner is designed, for example, substantially hollow cylindrical.
Zum Herstellen der Zylinderkurbelanordnung wird wie folgt vorgegangen: Zunächst wird das Zylinderkurbelgehäuse bereitgestellt beziehungsweise hergestellt, beispielsweise durch Gießen. Nach dem Gießen kann das Zylinderkurbelgehäuse mittels eines spanabtragenden Verfahrens bearbeitet werden. Anschließend wird die Zylinderlaufbuchse in den Zylinder des Zylinderkurbelgehäuses eingesetzt beziehungsweise in diesem befestigt. Zu diesem Zweck wird das thermische Fügen verwendet. Bei diesem wird die Zylinderlaufbuchse auf die erste Temperatur und das Zylinderkurbelgehäuse auf die zweite Temperatur gebracht, wobei sich diese beiden Temperaturen voneinander unterscheiden. Die Zylinderlaufbuchse ist dabei derart ausgebildet, dass sie bei Normaltemperatur beziehungsweise in einem Normaltemperaturbereich, welcher während eines Betriebs der Zylinderkurbelgehäuseanordnung beziehungsweise der Brennkraftmaschine zu erwarten ist, vorzugsweise in radialer Richtung, in dem Zylinderkurbelgehäuse ortsfest gehalten ist, beispielsweise durch Presspassung.To produce the cylinder crank assembly, the procedure is as follows: First, the cylinder crankcase is provided or manufactured, for example by casting. After casting, the cylinder crankcase can be machined by a chip removing process. Subsequently, the cylinder liner is inserted into the cylinder of the cylinder crankcase or fastened in this. For this purpose, the thermal joining is used. In this case, the cylinder liner is brought to the first temperature and the cylinder crankcase to the second temperature, wherein these two temperatures differ from each other. The cylinder liner is designed such that it is held stationary at normal temperature or in a normal temperature range, which is to be expected during operation of the cylinder crankcase assembly or the internal combustion engine, preferably in the radial direction in the cylinder crankcase, for example by interference fit.
Durch das Einstellen von unterschiedlichen Temperaturen für die Zylinderlaufbuchse und das Zylinderkurbelgehäuse können, insbesondere bei unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Zylinderlaufbuchse und Zylinderkurbelgehäuse, die Außenabmessungen der Zylinderlaufbuchse und/oder die Innenabmessungen des Zylinders derart beeinflusst beziehungsweise eingestellt werden, dass zwischen Zylinderlaufbuchse und Zylinderwand keine oder lediglich eine geringe Flächenpressung auftritt, sodass das Einsetzen der Zylinderlaufbuchse in den Zylinder mit lediglich geringem Kraftaufwand möglich ist.By setting different temperatures for the cylinder liner and the cylinder crankcase, the outer dimensions of the cylinder liner and / or the inner dimensions of the cylinder can be so influenced or adjusted, in particular at different coefficients of thermal expansion of the cylinder liner and cylinder crankcase that between cylinder liner and cylinder wall no or only a small Surface pressure occurs, so that the insertion of the cylinder liner is possible in the cylinder with little effort.
In dem Zylinder ist nun die Anschlagsfläche für die Zylinderlaufbuchse realisiert, während die Zylinderlaufbuchse die Gegenanschlagsfläche aufweist. Diese sind derart ausgeführt, dass sie zum Abstützen der Zylinderlaufbuchse in dem Zylinder in axialer Richtung aneinander anliegen, falls die Zylinderlaufbuchse bei dem Einsetzen ausreichend weit in den Zylinder eingebracht wird. Beispielsweise liegt die Gegenanschlagsfläche der Anschlagsfläche zu diesem Zweck in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse des Zylinders gegenüber. Die Anschlagsfläche kann zu der Gegenanschlagsfläche parallel angeordnet sein.In the cylinder, the stop surface for the cylinder liner is now realized, while the cylinder liner has the counter stop surface. These are designed such that they bear against one another for supporting the cylinder liner in the cylinder in the axial direction, if the cylinder liner is inserted sufficiently far into the cylinder during insertion. For example, the counter stop surface of the abutment surface for this purpose in the axial direction with respect to a longitudinal center axis of the cylinder opposite. The abutment surface may be arranged parallel to the counter stop surface.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Zylinderkurbelgehäuseanordnung vorzuschlagen, welche gegenüber dem genannten Stand der Technik verbessert ist, insbesondere herstellungsbedingte Spannungen in dem Zylinderkurbelgehäuse und/oder der Zylinderlaufbuchse vermeidet.It is an object of the invention to propose a method for producing a cylinder crankcase arrangement, which is improved over the cited prior art, in particular avoids manufacturing-related stresses in the cylinder crankcase and / or the cylinder liner.
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die Zylinderlaufbuchse derart in den Zylinder eingesetzt wird, dass bei dem Einsetzen ein Abstand zwischen der Anschlagsfläche und der Gegenanschlagsfläche vorliegt, sodass die Anschlagsfläche und die Gegenanschlagsfläche unmittelbar nach dem Einsetzen voneinander beabstandet sind, und der Abstand derart gewählt wird, dass nach dem Temperieren auf die dritte Temperatur die Anschlagsfläche und die Gegenanschlagsfläche aneinander anliegen. Darunter ist zu verstehen, dass bei dem Einsetzen stets beziehungsweise zu jedem Zeitpunkt während des Einsetzens der Abstand vorliegt, die Anschlagsfläche und die Gegenanschlagsfläche also während des gesamten Einsetzens nicht miteinander in Berührkontakt geraten. Das bedeutet auch, dass unmittelbar nach dem Einsetzen die Anschlagsfläche und die Gegenanschlagsfläche den Abstand zwischen sich aufweisen, also voneinander beabstandet sind. Insoweit ist der Abstand stets größer als Null. Der Abstand liegt insbesondere in axialer Richtung bezüglich der Längsmittelachse des Zylinders beziehungsweise der Zylinderlaufbuchse vor. Unter dem Abstand ist beispielsweise die kürzeste Distanz zwischen Anschlagsfläche und Gegenanschlagsfläche zu verstehen.This is achieved according to the invention by a method having the features of
Mithilfe dieses Abstands zwischen der Anschlagsfläche und der Gegenanschlagsfläche wird erreicht, dass bei einem auf das Einsetzen der Zylinderlaufbuchse in den Zylinder folgenden Angleichen der Temperaturen von Zylinderlaufbuchse und Zylinderkurbelgehäuse keine oder allenfalls geringe Verspannungen der beiden Elemente in axialer Richtung auftreten. Bei dem Angleichen der Temperaturen aneinander erfolgt nicht nur das erwünschte Herstellen der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Zylinderlaufbuchse und Zylinderwand in radialer Richtung, sondern zudem eine Veränderung der Abmessungen von Zylinderlaufbuchse und/oder Zylinderkurbelgehäuse in axialer Richtung. Sitzt nun unmittelbar nach dem Einsetzen beziehungsweise am Ende des Einsetzens die Zylinderlaufbuchse mit ihrer Gegenanschlagsfläche auf der Anschlagsfläche des Zylinders auf, so werden diese beiden Flächen unter Umständen aufeinander zu verlagert, sodass auch in axialer Richtung ein Verspannen von Zylinderlaufbuchse und Zylinderkurbelgehäuse gegeneinander erfolgt.With the aid of this distance between the abutment surface and the counter-stop surface, it is achieved that no or at most slight tensioning of the two elements in the axial direction occurs with an adjustment of the cylinder liner and cylinder crankcase temperatures following the insertion of the cylinder liner into the cylinder. When the temperatures are matched to one another, not only is the desired production of the frictional connection between cylinder liner and cylinder wall in the radial direction, but also a change in the dimensions of cylinder liner and / or cylinder crankcase in the axial direction. If, immediately after insertion or at the end of insertion, the cylinder liner with its counterstop surface rests on the abutment surface of the cylinder, these two surfaces are possibly displaced towards one another so that cylinder liner and cylinder crankcase are braced against each other in the axial direction.
Dies hat jedoch den Nachteil, dass bereits in deaktiviertem Zustand der Brennkraftmaschine – also ohne Temperaturbeaufschlagung durch eine Verbrennung während des Betriebs – eine hohe Belastung der Brennkraftmaschine beziehungsweise des Zylinderkurbelgehäuses und der Zylinderlaufbuchse vorliegt. Wird nun die Brennkraftmaschine in Betrieb genommen, so steigt diese Belastung noch, sodass es ohne besondere Berücksichtigung dieses Umstands während der Auslegung zu einer Überbeanspruchung und mithin einer Beschädigung der Brennkraftmaschine kommen könnte. Zusätzlich oder alternativ kann es passieren, dass bedingt durch die Vorspannung die Zylinderlaufbuchse bereichsweise wieder aus dem Zylinder herausgedrängt wird. Insbesondere bei tiefen Außentemperaturen ist die durch die Vorspannung hervorgerufene Belastung der Brennkraftmaschine sehr stark ausgeprägt. Diese Nachteile können durch das beabstandete Anordnen der Gegenanschlagsfläche der Zylinderlaufbuchse zu der Anschlagsfläche des Zylinders vermieden werden.However, this has the disadvantage that already in the deactivated state of the internal combustion engine - ie without temperature exposure by combustion during operation - a high load of the internal combustion engine or the cylinder crankcase and the cylinder liner is present. Now, if the internal combustion engine is put into operation, so this burden still increases, so it could come without special consideration of this circumstance during the design to overuse and thus damage the internal combustion engine. Additionally or alternatively, it may happen that due to the bias of the cylinder liner is partially expelled again from the cylinder. Especially at low outside temperatures caused by the bias load on the engine is very pronounced. These disadvantages can be avoided by the spaced arrangement of the counter stop surface of the cylinder liner to the abutment surface of the cylinder.
Beispielsweise wird für das thermische Fügen die zweite Temperatur größer als die erste Temperatur gewählt. Insbesondere entspricht die erste Temperatur vor dem Einsetzen der Zylinderlaufbuchse in den Zylinder in etwa der Raumtemperatur, also beispielsweise mindestens 10°C und höchstens 40°C. Die zweite Temperatur ist bevorzugt deutlich größer als die erste Temperatur und beträgt insbesondere mindestens 150°C, mindestens 200°C oder mindestens 250°C. Bevorzugt ist zudem das Material des Zylinderkurbelgehäuses derart gewählt, dass es einen größeren Temperaturausdehnungskoeffizienten hat als das Material der Zylinderlaufbuchse. Beispielsweise ist der Temperaturausdehnungskoeffizient um einen Faktor von mindestens 1,5, mindestens 2 oder mindestens 2,5 größer.For example, the second temperature is selected to be greater than the first temperature for the thermal joining. In particular, the first temperature before the insertion of the cylinder liner in the cylinder corresponds approximately to the room temperature, that is, for example, at least 10 ° C and at most 40 ° C. The second temperature is preferably significantly greater than the first temperature and is in particular at least 150 ° C, at least 200 ° C or at least 250 ° C. Preferably, moreover, the material of the cylinder crankcase is chosen such that it has a greater coefficient of thermal expansion than the material of the cylinder liner. For example, the coefficient of thermal expansion is greater by a factor of at least 1.5, at least 2, or at least 2.5.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass vor dem Einsetzen ein Abstandshalter in den Zylinder eingebracht wird, der eine Auflagefläche aufweist, mit welcher die Gegenanschlagsfläche bei dem Einsetzen in Anlagekontakt gebracht wird. Der zwischen der Anschlagsfläche und der Gegenanschlagsfläche vorliegende Abstand bei beziehungsweise unmittelbar nach dem Einsetzen wird insoweit mithilfe des Abstandshalters realisiert. Dieser wird bevorzugt vor dem Einsetzen in den Zylinder eingebracht und nach dem Einsetzen, insbesondere nach einem zumindest teilweisen Angleichen der Temperaturen von Zylinderlaufbuchse und Zylinderkurbelgehäuse, wieder entnommen. Der Abstandshalter weist die Auflagefläche auf, welche derart angeordnet ist, dass die Zylinderlaufbuchse mit ihrer Gegenanschlagsfläche bei dem Einsetzen mit der Auflagefläche in Anlagekontakt gerät, sodass ein weiteres Einbringen der Zylinderlaufbuchse in den Zylinder in axialer Richtung nicht möglich ist. Die Auflagefläche ist dabei zur Beabstandung von Anschlagsfläche und Gegenanschlagsfläche positioniert.A preferred embodiment of the invention provides that prior to insertion a spacer is introduced into the cylinder, which has a support surface with which the counter stop surface is brought into abutting contact during insertion. The distance between the abutment surface and the counterstop surface at or immediately after insertion is realized in this respect by means of the spacer. This is preferably introduced before insertion into the cylinder and removed after insertion, in particular after an at least partial equalization of the temperatures of the cylinder liner and cylinder crankcase. The spacer has the bearing surface, which is arranged such that the cylinder liner with its counter stop surface when inserting the bearing surface in abutting contact, so that further introduction of the cylinder liner in the cylinder in the axial direction is not possible. The support surface is positioned to the spacing of abutment surface and counter stop surface.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Abstandshalter eine Anlagefläche aufweist, die bei dem Einbringen in den Zylinder an eine Gegenanlagefläche des Zylinderkurbelgehäuses angelegt wird. Die Anlagefläche und die Gegenanlagefläche dienen dem gezielten Positionieren, insbesondere dem gezielten axialen Positionieren, des Abstandshalters in dem Zylinder. Die Anlagefläche und die Gegenanlagefläche sind daher derart angeordnet, dass bei ihrem Anliegen aneinander die Auflagefläche des Abstandshalters zur Beabstandung der Gegenanschlagsfläche von der Anschlagsfläche positioniert ist.A development of the invention provides that the spacer has a contact surface, which is applied to a counter-bearing surface of the cylinder crankcase during insertion into the cylinder. The contact surface and the counter contact surface are used for targeted positioning, in particular the targeted axial positioning of the spacer in the cylinder. The abutment surface and the counter abutment surface are therefore arranged such that when they abut against each other, the support surface of the spacer for spacing the Gegenanschlagsfläche is positioned by the abutment surface.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Auflagefläche und die Anlagefläche an dem Abstandshalter durch eine Stufe ausgebildet werden. Insbesondere sorgt die Stufe für eine Beabstandung von Auflagefläche und Anlagefläche voneinander in axialer Richtung. Beispielsweise sind die Auflagefläche und die Anlagefläche beabstandet parallel zueinander ausgebildet. Selbstverständlich können die Auflagefläche und die Anlagefläche jedoch gegeneinander angewinkelt sein, also durch sie verlaufende Ebenen miteinander einen Winkel von größer als 0° einschließen.A further embodiment of the invention provides that the support surface and the contact surface are formed on the spacer by a step. In particular, the step ensures a spacing of support surface and contact surface from each other in the axial direction. For example, the support surface and the contact surface are spaced parallel to each other. Of course, the support surface and the contact surface, however, can be angled against each other, so by extending levels together include an angle greater than 0 °.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auflagefläche und die Anlagefläche an dem Abstandshalter parallel zueinander ausgebildet werden. Auf eine derartige Ausgestaltung wurde bereits vorstehend hingewiesen. Mit einer solchen Ausgestaltung wird eine vergleichsweise Ausgestaltung des Abstandshalters erzielt, sodass dieser einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the support surface and the contact surface are formed on the spacer parallel to each other. On such an embodiment has already been noted above. With such an embodiment, a comparative configuration of the spacer is achieved, so that it can be easily and inexpensively manufactured.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass in dem Zylinder die Gegenanlagefläche in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse des Zylinders beabstandet von einer die Anschlagsfläche aufnehmenden Anschlagsflächenebene ausgebildet wird.A particularly preferred embodiment of the invention provides that in the cylinder, the counter-contact surface in the axial direction with respect to a longitudinal central axis of the cylinder spaced from a stop surface receiving stop surface plane is formed.
Wie bereits vorstehend erläutert, dient die Gegenanlagefläche dem gezielten Positionieren des Abstandshalters in dem Zylinder. Dabei soll die Gegenanlagefläche mit der Anlagefläche des Abstandshalters in Berührkontakt, insbesondere in flächigen Berührkontakt, treten. Um den Vorgang des Einsetzens der Zylinderlaufbuchse in den Zylinder einfach und reproduzierbar handhaben zu können, soll die Anlagefläche des Abstandshalters nach einem Einbringen in den Zylinder beabstandet von der Gegenanschlagsfläche der Zylinderlaufbuchse nach deren Einsetzen in den Zylinder vorliegen. Dies wird beispielsweise zum einen durch die gestufte Ausgestaltung des Abstandshalters und zum anderen durch die beabstandete Anordnung der Gegenanlagefläche von der Anschlagsflächenebene erzielt, wobei die Anschlagsflächenebene die Anschlagsfläche aufnimmt beziehungsweise definiert. Üblicherweise liegt dabei die Gegenanlagefläche auf der einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zugewandten Seite der Anschlagsfläche beziehungsweise der Anschlagsflächenebene vor.As already explained above, the counter-contact surface serves for the targeted positioning of the spacer in the cylinder. In this case, the counter-contact surface should come into contact with the contact surface of the spacer, in particular in surface contact contact. In order to be able to handle the process of inserting the cylinder liner into the cylinder in a simple and reproducible manner, the abutment surface of the spacer should be spaced from the counter stop surface of the cylinder liner after insertion into the cylinder after insertion into the cylinder. This is achieved, for example, on the one hand by the stepped configuration of the spacer and on the other hand by the spaced arrangement of the counter-contact surface of the stop surface plane, wherein the stop surface plane receives or defines the stop surface. Usually, the counter-contact surface lies on the side of the abutment surface or the abutment surface plane facing a crankshaft of the internal combustion engine.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zylinderlaufbuchse und das Zylinderkurbelgehäuse nach dem Einbringen auf eine gemeinsame dritte Temperatur temperiert werden. Insoweit erfolgt ein Angleichen der Temperaturen von Zylinderlaufbuchse und Zylinderkurbelgehäuse, insbesondere ein vollständiges Angleichen, nämlich auf die dritte Temperatur. Die dritte Temperatur ist dabei bevorzugt derart gewählt, dass nach dem Erreichen dieser dritten Temperatur durch die Temperaturen von Zylinderlaufbuchse und Zylinderkurbelgehäuse die Zylinderlaufbuchse sicher in dem Zylinder des. Zylinderkurbelgehäuses gehalten ist, insbesondere durch Kraftschluss in radialer Richtung. Die dritte Temperatur entspricht beispielsweise in etwa der Raumtemperatur, beträgt also beispielsweise mindestens 10°C, mindestens 15°C oder mindestens 20°C und höchstens 25°C oder höchstens 30°C. Selbstverständlich kann jedoch auch jede andere beliebige Temperatur als dritte Temperatur herangezogen werden.A further embodiment of the invention provides that the cylinder liner and the cylinder crankcase are tempered after introduction to a common third temperature. In that regard, an adjustment of the temperatures of cylinder liner and cylinder crankcase, in particular a complete matching, namely to the third temperature. The third temperature is preferably chosen such that after reaching this third temperature by the temperatures of the cylinder liner and cylinder crankcase, the cylinder liner is securely held in the cylinder of the cylinder crankcase, in particular by adhesion in the radial direction. The third temperature corresponds, for example, approximately to room temperature, that is, for example, at least 10 ° C, at least 15 ° C or at least 20 ° C and at most 25 ° C or at most 30 ° C. Of course, however, any other arbitrary temperature can be used as the third temperature.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Abstandshalter entfernt wird, sobald die Temperatur der Zylinderlaufbuchse von der ersten Temperatur und/oder die Temperatur des Zylinderkurbelgehäuses von der zweiten Temperatur um eine bestimmte Temperaturdifferenz abweicht und/oder eine bestimmte Zeitspanne verstrichen ist. Insbesondere falls das Temperieren auf die gemeinsame dritte Temperatur vorgesehen ist, wird der Abstandshalter bereits entfernt, bevor diese dritte Temperatur durch die Temperaturen von Zylinderlaufbuchse und Zylinderkurbelgehäuse erreicht ist. Die bestimmte Temperaturdifferenz ist also kleiner als die Differenz zwischen der ersten Temperatur und der dritten Temperatur einerseits oder der zweiten Temperatur und der dritten Temperatur andererseits, beispielsweise ist sie als ein bestimmter Anteil dieser Differenz definiert und beträgt höchstens 10%, höchstens 20%, höchstens 30%, höchstens 40% oder höchstens 50% dieser Differenz.A particularly preferred embodiment of the invention provides that the spacer is removed as soon as the temperature of the cylinder liner from the first temperature and / or the Temperature of the cylinder crankcase from the second temperature deviates by a certain temperature difference and / or a certain period of time has elapsed. In particular, if the tempering is provided to the common third temperature, the spacer is already removed before this third temperature is reached by the temperatures of cylinder liner and cylinder crankcase. The determined temperature difference is thus smaller than the difference between the first temperature and the third temperature on the one hand or the second temperature and the third temperature on the other hand, for example, it is defined as a certain proportion of this difference and is at most 10%, at most 20%, at most 30th %, maximum 40% or maximum 50% of this difference.
Zusätzlicher oder alternativ kann der Abstandshalter erst dann entfernt werden, nachdem die bestimmte Zeitspanne verstrichen ist. Diese ist beispielsweise derart gewählt, dass erwartungsgemäß die Temperatur der Zylinderlaufbuchse und/oder die Temperatur des Zylinderkurbelgehäuses ausreichend weit von der ersten Temperatur beziehungsweise der zweiten Temperatur abgewichen sind, insbesondere um die bestimmte Temperaturdifferenz. Bei einer derartigen Vorgehensweise ist also keine Überwachung der Temperaturen der Bauteile notwendig.Additionally or alternatively, the spacer may not be removed until the specified amount of time has elapsed. This is chosen, for example, such that, as expected, the temperature of the cylinder liner and / or the temperature of the cylinder crankcase have deviated sufficiently far from the first temperature or the second temperature, in particular by the specific temperature difference. In such an approach, therefore, no monitoring of the temperatures of the components is necessary.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass der Abstand derart gewählt wird, dass nach dem Temperieren auf die dritte Temperatur, insbesondere erst bei dem Erreichen der dritten Temperatur durch die Temperatur der Zylinderlaufbuchse und durch die Temperatur des Zylinderkurbelgehäuses, die Anschlagsfläche und die Gegenanschlagsfläche aneinander anliegen. Wie bereits vorstehend erläutert, kann es bei dem wenigstens teilweisen Angleichen der Temperaturen der Zylinderlaufbuchse und des Zylinderkurbelgehäuses zu einer Verlagerung von Anschlagsfläche und Gegenanschlagsfläche aufeinander zu kommen.Finally, it can be provided that the distance is selected such that after abutment to the third temperature, in particular only when reaching the third temperature by the temperature of the cylinder liner and by the temperature of the cylinder crankcase, the abutment surface and the counter-abutment surface abut each other. As already explained above, in the case of the at least partial matching of the temperatures of the cylinder liner and the cylinder crankcase, it is possible for one another to come to a displacement of abutment surface and counter stop surface.
Tritt bereits vor dem vollständigen Angleichen der Temperaturen aneinander die Gegenanschlagsfläche mit der Anschlagsfläche in Berührkontakt, so kann es unter Umständen dazu kommen, dass die Flächenpressung zwischen den beiden Flächen bei weiteremIf the counterstop surface comes into contact with the stop surface even before complete matching of the temperatures with one another, under certain circumstances it may happen that the surface pressure between the two surfaces becomes more intense
Angleichen der Temperaturen aneinander stark zunimmt, insbesondere einen zulässigen Grenzwert überschreitet. Aus diesem Grund wird der Abstand besonders bevorzugt von vornherein derart eingestellt, dass erst bei vollständigem Angleichen der Temperaturen aneinander, also insbesondere erst nach dem Abschluss des Angleichens, der Berührkontakt zwischen der Anschlagsfläche und der Gegenanschlagsfläche vorliegt. Dabei ist es beispielsweise vorgesehen, die Temperatur der Zylinderlaufbuchse und die Temperatur des Zylinderkurbelgehäuses auf die dritte Temperatur einzustellen, die Zylinderlaufbuchse und das Zylinderkurbelgehäuse also entsprechend zu temperieren.Matching the temperatures strongly increases, in particular exceeds a permissible limit. For this reason, the distance is particularly preferably set from the outset such that the contact between the abutment surface and the counter-abutment surface is present only when the temperatures are completely matched to one another, ie in particular only after the completion of the adjustment. It is, for example, provided to adjust the temperature of the cylinder liner and the temperature of the cylinder crankcase to the third temperature, ie the cylinder liner and the cylinder crankcase to temper accordingly.
Die Flächenpressung zwischen Anschlagsfläche und Gegenanschlagsfläche, welche auftritt, wenn die Zylinderlaufbuchse und das Zylinderkurbelgehäuse bei der dritten Temperatur vorliegen, hängt also im Wesentlichen von dem gewählten Abstand ab. Bei einem Abstand von Null ist die Flächenpressung dabei am größten und nimmt mit größer werdendem Abstand ab. Dabei kann auch ein Abstand bestimmt werden, bei oder ab welchem die Flächenpressung gleich Null wird, also die Anschlagsfläche nicht mehr mit der Gegenanschlagsfläche in Berührkontakt tritt. Dieser Abstand beträgt beispielsweise mindestens 200 μm und höchstens 500 μm.The surface pressure between stop surface and counter stop surface, which occurs when the cylinder liner and the cylinder crankcase are at the third temperature, so depends essentially on the selected distance. At a distance of zero, the surface pressure is the largest and decreases with increasing distance. In this case, a distance can be determined at or from which the surface pressure is equal to zero, so the stop surface no longer comes into contact with the counter stop surface. This distance is for example at least 200 microns and at most 500 microns.
Es kann auch vorgesehen sein, dass eine bestimmte Flächenpressung zwischen Anschlagsfläche und Gegenanschlagfläche gewünscht ist, wenn die Zylinderlaufbuchse und das Zylinderkurbelgehäuse bei der dritten Temperatur vorliegen. In diesem Fall wird die gewünschte Flächenpressung festgelegt und der zur Erzielung dieser Flächenpressung notwendige Abstand festgelegt. Der Abstand ergibt sich dabei als Funktion der Flächenpressung.It can also be provided that a certain surface pressure between stop surface and counter stop surface is desired when the cylinder liner and the cylinder crankcase are at the third temperature. In this case, the desired surface pressure is determined and set the necessary to achieve this surface pressure distance. The distance results as a function of the surface pressure.
Weiterhin wird eine Zylinderkurbelgehäuseanordnung beschrieben, insbesondere hergestellt mittels des Verfahrens gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei eine Zylinderlaufbuchse in einen in dem Zylinderkurbelgehäuse ausgebildeten Zylinder mittels thermischem Fügen eingesetzt ist, wobei die Zylinderlaufbuchse bei dem Einsetzen eine erste Temperatur und das Zylinderkurbelgehäuse eine von der ersten Temperatur verschiedene zweite Temperatur aufweist, und wobei in dem Zylinder eine Anschlagsfläche für die Zylinderlaufbuchse ausgebildet ist und die Zylinderlaufbuchse eine der Anschlagsfläche gegenüberliegende Gegenanschlagsfläche aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass die Zylinderlaufbuchse derart in den Zylinder eingesetzt ist, dass bei dem Einsetzen ein Abstand zwischen der Anschlagsfläche und der Gegenanschlagsfläche vorliegt. Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Zylinderkurbelgehäuseanordnung wurde bereits eingegangen. Sowohl das Verfahren als auch die Zylinderkurbelgehäuseanordnung können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.Further, a cylinder crankcase assembly is described, in particular manufactured by the method according to the preceding embodiments, wherein a cylinder liner is inserted into a cylinder formed in the cylinder crankcase by means of thermal joining, wherein the cylinder liner at the onset of a first temperature and the cylinder crankcase one of the first temperature having a second temperature, and wherein in the cylinder a stop surface for the cylinder liner is formed and the cylinder liner has a stop surface opposite the counter stop surface. It is provided that the cylinder liner is inserted into the cylinder such that when inserting a distance between the abutment surface and the counter stop surface is present. The advantages of such an approach or such an embodiment of the cylinder crankcase assembly has already been discussed. Both the method and the cylinder crankcase arrangement can be developed as described above, so that reference is made to this extent.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings, without any limitation of the invention. Showing:
Die
Der Zylinder
Die Anschlagsfläche
Das Einsetzen der Zylinderlaufbuchse
Bei dem thermischen Fügen kommt es neben dem Herstellen einer Flächenpressung zwischen einer Außenwand
Der Abstand wird mithilfe eines Abstandshalters
Der Abstandshalter
Die
Mit der hier vorgestellten Zylinderkurbelgehäuseanordnung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- ZylinderkurbelgehäuseanordnungEngine block assembly
- 22
- Zylinderkurbelgehäusecylinder crankcase
- 33
- Zylindercylinder
- 44
- ZylinderlaufbuchseCylinder liner
- 55
- Anschlagsflächestop surface
- 66
- Zylinderwandcylinder wall
- 77
- AnschlagsflächenebeneStop surface plane
- 88th
- LängsmittelachseLongitudinal central axis
- 99
- GegenanschlagsflächeThrust face
- 1010
- Pfeilarrow
- 1111
- Außenwandouter wall
- 1212
- Abstandshalterspacer
- 1313
- Auflageflächebearing surface
- 1414
- Anlageflächecontact surface
- 1515
- GegenanlageflächeAnvil surface
- 1616
- Stufestep
Claims (8)
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Applications Claiming Priority (1)
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
DE19609588C1 (en) * | 1996-03-12 | 1997-07-31 | Bayerische Motoren Werke Ag | Procedure for fitting bushings in cylinder bores in crankcases of combustion engines |
US20060249116A1 (en) * | 2003-05-22 | 2006-11-09 | Liebert Jeffrey W | Cylinder sleeve support for an internal combustion engine |
US7513237B1 (en) * | 2006-06-16 | 2009-04-07 | Electromechanical Research Laboratories, Inc. | Engine and methods of manufacturing an engine with increased internal support |
DE102009023332A1 (en) * | 2009-05-29 | 2011-01-20 | Daimler Ag | Cylinder crankcase for turbocharger utilized for engine, has cylinder bore and cylinder liner, where cylinder liner is fastened in crankcase by friction welding seam and consists of grey cast iron or hypereutectic aluminum silicon alloy |
-
2014
- 2014-01-28 DE DE102014001110.0A patent/DE102014001110B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19609588C1 (en) * | 1996-03-12 | 1997-07-31 | Bayerische Motoren Werke Ag | Procedure for fitting bushings in cylinder bores in crankcases of combustion engines |
US20060249116A1 (en) * | 2003-05-22 | 2006-11-09 | Liebert Jeffrey W | Cylinder sleeve support for an internal combustion engine |
US7513237B1 (en) * | 2006-06-16 | 2009-04-07 | Electromechanical Research Laboratories, Inc. | Engine and methods of manufacturing an engine with increased internal support |
DE102009023332A1 (en) * | 2009-05-29 | 2011-01-20 | Daimler Ag | Cylinder crankcase for turbocharger utilized for engine, has cylinder bore and cylinder liner, where cylinder liner is fastened in crankcase by friction welding seam and consists of grey cast iron or hypereutectic aluminum silicon alloy |
Also Published As
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DE102014001110A1 (en) | 2015-07-30 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |