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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden einer Zylinderlaufbuchse in einer Zylinderbohrung eines Fahrzeugmotorblocks.
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EINLEITUNG
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Diese Einleitung stellt im Allgemeinen den Kontext der Offenbarung dar. Die Arbeit der gegenwärtig genannten Erfinder in dem in diesem Hintergrundabschnitt beschriebenen Umfang sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Anmeldung ansonsten nicht als Stand der Technik gelten, werden gegenüber der vorliegenden Offenbarung ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik zugelassen.
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Während eines Verbrennungszyklus eines Verbrennungsmotors (ICE) werden Luft/Kraftstoffgemische Zylindern innerhalb eines Motorblocks des ICE bereitgestellt. Die Luft/Kraftstoffgemische werden komprimiert und/oder gezündet und verbrannt, um über Kolben, die innerhalb der Zylinder liegen, ein Abtriebsdrehmoment bereitzustellen. Während sich die Kolben innerhalb der Zylinder bewegen können Reibung zwischen Kolben und Zylinder und das Vorhandensein von Kraftstoff die Zylinderoberflächen verschleißen und beeinträchtigen. Zusätzlich können der Verbrennungsdruck und die Seitenbelastung des Kolbens weitere beachtliche Spannungen auf die Zylinderbohrungen ausüben.
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Traditionell werden in ICEs Zylinderlaufbuchsen eingesetzt, um den Verschleiß oder die Beschädigung des Motorblocks zu verhindern. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Motorblock aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist, die ein viel leichteres Material sein kann, aber eine schlechte Verschleißfestigkeit aufweist. Zylinderlaufbuchsen sind aus verschiedenen Qualitäten von Gusseisen (z. B. Grauguss) hergestellt worden. Die Gründe für die Wahl von Gusseisen liegen teilweise in den geringen Herstellungskosten, der einfachen Erzeugung, einer zufriedenstellenden Wärmeleitfähigkeit, welche das Verziehen der Bohrung minimiert, und einer guten Verschleißfestigkeit aufgrund des Vorhandenseins von freiem Graphit, das als Schmiermittel wirkt und die Reibung mit der Kolbenringpartie verringert. Leider verleihen Graugussmaterialien einem Motorblock erhebliches unerwünschtes Gewicht, aufgrund ihrer hohen Dichten (z. B. >7,1 g/cm3) und hohen Wandstärken (z. B. etwa 2 bis 4 mm), die zur Kompensation schwacher mechanischer Eigenschaften (z. B. niedriger Festigkeit und einem niedrigen Elastizitätsmodul) nötig sind. Hohe Wandstärken erhöhen das Gewicht des Motors und können den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs insgesamt reduzieren. Des Weiteren sind Zylinderlaufbuchsen aus Grauguss anfällig für die Rissbildung unter Betrieb, aufgrund der Restspannung, die sie vom Gießvorgang geerbt haben.
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Konventionell kann eine Zylinderlaufbuchse aus Gusseisen (oder Grauguss) in eine Motorblockform eingelegt und das Blockmaterial dann um die Laufbuchse herum gegossen werden. Eine Buchse, die auf diese Weise in einen Motorblock eingebaut wurde, kann als eingegossene Zylinderlaufbuchse bezeichnet werden. Die Verbindung zwischen der Zylinderlaufbuchse und dem Motorblock kann mangelhaft sein. Eine schlechte Verbindung kann zu einem geringeren Wärmeübergang zwischen Laufbuchse und Block, einem Verzug der Zylinderbohrung, einer geringeren Steifigkeit und sogar zu Strukturversagen, wie beispielsweise zu Rissen im Laufbuchsen- und/oder Motorblockmaterial, führen. Auch wenn die Umstellung von einem Motorblock aus Gusseisen auf einen Motorblock aus Aluminium mit einer Zylinderlaufbuchse aus Gusseisen zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung führt, können zusätzliche Gewichtseinsparungen durch die Verwendung eines anderen Buchsenmaterials, wie beispielsweise einer Stahllegierung, erreicht werden.
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Eine Stahlzylinderbuchse kann auch durch andere Verfahren einem Motorblock zugeführt werden. Ein exemplarisches Verfahren wird als „Press-in-Place“-Verfahren bezeichnet, bei welchem ein Motorblock aus einer Aluminiumlegierung mit Zylinderbohrungen hergestellt und eine Stahlzylinderbuchse in die Zylinderbohrung eingepresst oder eingeschoben wird. Eingepresste Stahlzylinderlaufbuchsen weisen ebenfalls Mängel auf, die auf eine unzureichende Verbindung zurückzuführen sind, die mit den zuvor beschriebenen in Bezug auf Eisenlaufbuchsen vergleichbar sind. In einigen Fällen ist es möglich, dass ein Teil der Außenfläche der Stahlzylinderlaufbuchse nicht mit dem Material des Motorblocks in Kontakt kommt, was zu einem Spalt zwischen den beiden Oberflächen führt. Jeder Spalt zwischen der Laufbuchse und dem Block kann mehrere Probleme verursachen, wie beispielsweise geringe Wärmeübertragung, geringe Steifigkeit, unkontrollierte Verbrennung (auch „durchblasen“ genannt) und dergleichen.
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Zylinderbohrungen mit thermisch gespritztem Stahl wurden als Alternative Zylinderlaufbuchsen aus Grauguss erkannt, insbesondere aufgrund der Gewichtsersparnis durch die Möglichkeit, wesentlich dünnere Wandstärken zu erzielen, die bei Verwendung von Stahl statt Eisen möglich sind. Die Herstellung von thermisch gespritzten Bohrungen kann jedoch komplex sein und teure Materialien und Geräte erfordern.
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Es blieb eine Herausforderung, eine starke Haftung einer gespritzten Stahlbeschichtung auf einem Motorblocksubstrat, das im Allgemeinen aus einer gegossenen Aluminiumlegierung besteht, herzustellen und aufrechtzuerhalten. Um die Haftung der Beschichtung an der Matrix zu verbessern, ist ein spezielles Verfahren zur Aktivierung der Bohrungsoberfläche erforderlich. Zudem ist die gespritzte Stahlbeschichtung durch das Verfahren hart und spröde, was zu hohen Herstellungskosten führen kann. In jüngster Zeit wurde zudem festgestellt, dass eine ultradünne, gespritzte Stahlbuchse aufgrund eines zu hohen Wärmeverlustes der dünnen Buchse zu Problemen beim Wärmemanagement der Zylinderbohrung führen kann.
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Es ist wünschenswert, eine Zylinderlaufbuchse vorzusehen, die ausreichend mit dem Motorblocksubstrat der Zylinderbohrung verklebt oder verbunden ist, was zu einer gewünschten Wärmeübertragung und Zylinderintegrität mit geringerem Verschleiß, reduziertem Verzug und Reduzierung oder Vermeidung von Rissen oder anderen Ausfällen führt.
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KURZDARSTELLUNG
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In einem exemplarischen Aspekt beinhaltet ein Verfahren zum Verbinden einer Zylinderlaufbuchse innerhalb einer Zylinderbohrung eines Fahrzeugmotorblocks das Bereitstellen eines Klebesubstrats auf einer der Außenflächen der Zylinderlaufbuchse und einer Innenfläche einer Zylinderbohrung im Motorblock, das Positionieren der Zylinderlaufbuchse in der Zylinderbohrung und das Erwärmen der Zylinderlaufbuchse.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt schmilzt das Haftsubstrat beim Aufbringen von Wärme auf die Zylinderlaufbuchse erheblich.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet das Verfahren die Kühlung der Zylinderlaufbuchse und das Haftsubstrat bildet während der Kühlung eine intermetallische Verbindung mit der Zylinderlaufbuchse.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet das Verfahren ferner die Kühlung der Zylinderlaufbuchse und das Haftsubstrat bildet während der Kühlung eine intermetallische Verbindung mit der Zylinderbohrung des Motorblocks.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt umfasst die Erwärmung der Zylinderlaufbuchse die induktive Erwärmung der Zylinderlaufbuchse.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet das Verfahren zudem das Positionieren eines Induktionsheizers in der Zylinderbohrung vor der Induktionserwärmung der Zylinderlaufbuchse.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet das Haftsubstrat eine Legierung aus mindestens einer aus Zink, Aluminium, Eisen, Nickel und Kupfer.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet die Zylinderlaufbuchse eine Stahllegierung und der Motorblock eine Aluminiumlegierung.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet die Zylinderlaufbuchse eine Eisenlegierung und der Motorblock eine Aluminiumlegierung.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet das Haftsubstrat ein Füllmaterial mit einer niedrigeren Schmelztemperatur als die Zylinderlaufbuchse und der Motorblock und die Erwärmung der Zylinderlaufbuchse bewirkt, dass das Füllmaterial schmilzt und in einem Lötvorgang eine metallurgische Verbindung zwischen der Zylinderlaufbuchse und dem Motorblock bildet.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet das Positionieren der Zylinderlaufbuchse das Einpressen der Zylinderlaufbuchse in die Zylinderbohrung.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet das Verfahren ferner das Bearbeiten einer Innenfläche der Zylinderlaufbuchse.
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In einem weiteren exemplarischen Aspekt beinhaltet das Bearbeiten das Schleifen einer Innenfläche der Zylinderlaufbuchse.
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Auf diese Weise kann eine starke metallurgische Verbindung zwischen der Zylinderlaufbuchse und der Zylinderbohrung eines Fahrzeugmotorblocks hergestellt werden, die eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und starke mechanische Eigenschaften aufweist. Die Steifigkeit der Zylinderlaufbuchse kann deutlich verbessert werden, was sowohl die Formbeständigkeit als auch die Wärmeformbeständigkeit verbessert, die sowohl für die Bearbeitung der Zylinderlaufbuchse als auch für den Betrieb des Fahrzeugmotors von Vorteil ist. Zusätzlich werden im Vergleich zu anderen Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufbuchse aus einer Stahllegierung, wie beispielsweise bei einem Spritzbohrverfahren, die Vorteile einer Zylinderlaufbuchse aus einer Stahllegierung, wie beispielsweise eine verbesserte Verzugsfestigkeit und eine verbesserte Verschleißfestigkeit gegenüber einer Eisenlaufbuchse, ohne die Komplexität und Kosten anderer Verfahren und Systeme erreicht.
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Zusätzlich kann eine Zylinderlaufbuchse aus einer Stahllegierung verwendet werden, die aus einem zu Zylindern geschnittenen Stahlrohr besteht, was die Kosten und die Komplexität weiter reduzieren kann.
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Weiterhin kann die hohe Festigkeit und das Elastizitätsmodul des Stahls in einer Zylinderlaufbuchse, die in der Zylinderbohrung eines Fahrzeugmotorblocks gemäß der vorliegenden Offenbarung verbunden wurde, eine Gewichtsreduzierung durch die Verwendung eines dünneren Wandabschnitts für die Zylinderlaufbuchse im Vergleich zu einer Zylinderlaufbuchse aus Eisen bewirken.
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Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung. Es ist zu beachten, dass die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht dazu beabsichtigt sind, den Umfang der Offenbarung zu begrenzen.
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Die oben genannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einschließlich der Ansprüche und der Ausführungsformen leicht ersichtlich, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen genommen werden.
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Figurenliste
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Die vorliegende Offenbarung wird verständlicher unter Zuhilfenahme der ausführlichen Beschreibung und der zugehörigen Zeichnungen, worin gilt:
- 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Kolbens in einer Motorblockzylinderbohrung;
- 2 ist ein Teilquerschnitt einer Schnittstelle zwischen einer Zylinderlaufbuchse und einem Motorblock mit einem zwischen der Zylinderlaufbuchse und dem Motorblock angeordneten Haftsubstrat gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 3 ist ein Zustandsdiagramm für Aluminium-Zink;
- 4 ist ein Zustandsdiagramm für Eisen-Zink; und
- 5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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1 veranschaulicht die Seitenansicht eines Kolbens 110 in einem Motorblock 100 mit Zylinderbohrung 130. Der Kolben 110 beinhaltet einen Kopf 115 mit einem oder mehreren Kolbenringen 120. Die Zylinderbuchse 140 kann innerhalb des Zylinders 130 positioniert sein. Während eines Verbrennungszyklus eines Verbrennungsmotors (ICE) wird ein Luft/Kraftstoffgemisch für die Zylinder 130 des ICE bereitgestellt. Das Luft/Kraftstoffgemisch wird komprimiert und/oder gezündet und verbrannt, um über die Kolben 110, die innerhalb der Zylinderbohrung 130 positioniert sind, ein Abtriebsdrehmoment bereitzustellen. Die Zylinderlaufbuchse 140 kann während des Betriebs eines ICE in Kontakt mit einem oder mehreren Ringen 120 und/oder mit dem Kolbenkopf 115 kommen. Die Zylinderlaufbuchse 140 kann auch dazu dienen, den Verschleiß und/oder die Beeinträchtigung des Motorblocks 100 durch den Kontakt mit dem Kolben 110 und/oder einem oder mehreren vom Kraftstoff und den Verbrennungsgasen zu verhindern.
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Eine Zylinderlaufbuchse aus einer Stahllegierung weisen gegenüber konventionellen Zylinderlaufbuchsen, wie Zylinderlaufbuchsen aus Grauguss oder fortgeschrittenen thermisch gespritzten Stahllaufbuchsen, Vorteile auf, dank erhöhter Festigkeit und Steifigkeit (z. B. Zugfestigkeit und Elastizitätsmodul), einer hohen Kompatibilität mit den Kolbenringpaketen und niedrigeren Verschleißraten, physikalischer Verzerrung und Reibung mit Kolben. Insbesondere die hohe Festigkeit und Steifigkeit einer Stahllegierung kann zu dünneren und leichteren Zylinderlaufbuchsen im Vergleich zu Zylinderlaufbuchsen aus anderen Werkstoffen wie beispielsweise Grauguss führen. In jedem Fall kann jeder geeignete Werkstoff, wie beispielsweise eine Stahllegierung, eine Eisenlegierung oder ein anderer Werkstoff, uneingeschränkt verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform können erhebliche Vorteile durch die Verwendung der Stahllegierung erreicht werden, die in der gemeinsam zugewiesenen, anhängigen Patentanmeldung mit der Seriennummer 15/251,259 angegeben ist, deren Offenbarung hierin in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
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In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine Außenfläche einer Zylinderlaufbuchse mit einem Haftsubstrat beschichtet werden. Alternativ kann die Innenfläche der Zylinderbohrung des Motorblocks mit dem Haftsubstrat beschichtet werden. Das Haftsubstrat kann aus jedem Material hergestellt werden, das geeignet ist, eine Verbindung zwischen der Zylinderlaufbuchse und der Zylinderbohrung im Motorblock herzustellen. In einer exemplarischen Ausführungsform kann das Haftsubstrat ein Material sein, das einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als das Material der Zylinderlaufbuchse und das Material des Motorblocks. Nachdem die beschichtete Zylinderlaufbuchse in der Zylinderbohrung des Motorblocks positioniert und anschließend erwärmt wurde, kann das Haftsubstrat schmelzen, während sowohl der Motorblock als auch die Zylinderlaufbuchse in einer festen Phase verbleiben. Auf diese Weise kann das Haftsubstrat sehr ähnlich wie ein Füllstoff im Lötprozess dienen.
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2 veranschaulicht einen Teilquerschnitt einer Schnittstelle zwischen einer Zylinderlaufbuchse 200 und einem Motorblock 202 mit einem zwischen der Zylinderlaufbuchse und dem Motorblock angeordneten Haftsubstrat 204 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie bereits erläutert, kann das Haftsubstrat 204 auf die Außenfläche der Zylinderlaufbuchse 200 und/oder die Innenfläche einer Zylinderbohrung des Motorblocks 202 aufgebracht worden sein. In einer exemplarischen Ausführungsform kann die Zylinderlaufbuchse 200 aus einer Stahllegierung bestehen, der Motorblock aus einer Aluminiumlegierung und das Haftsubstrat aus einer Aluminium-ZinkLegierung.
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In einer exemplarischen Ausführungsform kann Wärme auf die Zylinderlaufbuchse 200, das Haftsubstrat 204 und den Motorblock 202 so aufgebracht werden, dass das Haftsubstrat 204 eine Verbindung zwischen der Zylinderlaufbuchse 200 und dem Motorblock 202 bildet. In einer bevorzugten Ausführungsform führt die Erwärmung des Haftubstrats 204 zu einer intermetallischen Bildung zwischen dem Haftsubstrat 204, der Zylinderlaufbuchse 200 und dem Motorblock 202, wodurch eine starke Verbindung entsteht. Konventionell wird eine intermetallische Verbindung nicht als gute Verbindung angesehen, da intermetallische Verbindungen im Allgemeinen spröde und nicht zugfest sind. Dies gilt allgemein für die meisten Haftbedingungen. Die Struktur der Zylinderlaufbuchse und der Zylinderbohrung macht sie jedoch einzigartig für intermetallische Verbindungen geeignet. Die Schnittstelle oder Verbindung zwischen der Zylinderlaufbuchse und der Zylinderbohrung unterliegt keiner Zugspannung. Vielmehr ist die Schnittstelle in erster Linie nur einer Schubspannung ausgesetzt. Die intermetallische Verbindung bietet eine sehr gute Schubspannung.
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Weiterhin kann die Erwärmung von Zylinderlaufbuchse, Haftsubstrat und Zylinderbohrung aufgrund eines unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu einer größeren Ausdehnung der Zylinderlaufbuchse als der des Motorblocks führen. Dieser Unterschied in der Ausdehnung erhöht den Druck, den die Zylinderlaufbuchse auf die Innenfläche der Zylinderbohrung und durch das Haftsubstrat ausübt, was die atomare Diffusion und die metallurgische Reaktion zwischen den Schichten, einschließlich der Zwischenmetalle, weiter verbessert und die Verbindung zwischen der Zylinderlaufbuchse und der Zylinderbohrung des Motorblocks weiter verbessert.
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3 veranschaulicht ein Zustandsdiagramm 300 für Aluminium-Zink. Ein Haftsubstrat mit einer Aluminium-Zink-Zusammensetzung von etwa 80 % Zink (bezogen auf das Atomgewicht oder etwa 90 Gew.-% Zink), wie in Zeile 302 angegeben, kann eine niedrigere Schmelztemperatur von etwa 430 Grad Celsius aufweisen, die niedriger ist als die Schmelztemperatur der Aluminiumlegierung des Motorblocks und der Stahl- oder Eisenlegierung der Zylinderlaufbuchse. Ein Haftsubstrat mit einer derartigen Zusammensetzung kann als Haftsubstrat verwendet werden und die Zylinderlaufbuchse, der Motorblock und das Haftsubstrat können zur Bildung einer metallurgischen Bindung auf eine Temperatur zwischen etwa 480 - 530 Grad Celsius erwärmt werden.
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4 veranschaulicht ein Zustandsdiagramm 400 für Eisen-Zink. Ähnlich wie in 3 beschrieben, kann ein Haftsubstrat mit einer Eisen-Zink-Zusammensetzung gewählt werden, das eine niedrigere Schmelztemperatur als die Zylinderlaufbuchse und der Motorblock aufweist. Auf diese Weise schmilzt das Haftsubstrat und bildet eine starke intermetallische, metallurgische Verbindung zwischen der Zylinderlaufbuchse und der Zylinderbohrung.
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5 ist ein Flussdiagramm 500 eines Verfahrens gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren beginnt bei Schritt 502 und setzt sich bei Schritt 504 fort, wobei ein Haftsubstrat auf eine oder beide Außenflächen der Zylinderlaufbuchse und die Innenfläche der Zylinderbohrung eines Motorblocks aufgebracht wird. Das Haftsubstrat kann mit jedem Verfahren und/oder System, wie beispielsweise einem Plattierungsverfahren, einer thermischen Spritzbeschichtung, einem Heißtauchverfahren oder dergleichen, ohne Einschränkung aufgebracht werden. Das Verfahren fährt dann mit Schritt 506 fort, wobei die Zylinderlaufbuchse in die Zylinderbohrung im Motorblock eingesetzt wird. In einem exemplarischen Verfahren kann die Buchse in einem Press-in-Place-Verfahren positioniert werden, wobei die Zylinderlaufbuchse in die Zylinderbohrung gedrückt wird. Alternativ kann die Temperatur der Zylinderlaufbuchse reduziert werden, damit die Zylinderlaufbuchse so weit schrumpfen kann, dass die Zylinderlaufbuchse ohne Presspassung in der Zylinderbohrung positioniert werden kann.
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Das Verfahren fährt dann mit Schritt 508 fort, wobei ein Induktionsheizer innerhalb der Zylinderlaufbuchse positioniert ist und das Verfahren mit Schritt 510 fortgesetzt wird. In Schritt 510 erwärmt die Induktionserwärmung die Zylinderlaufbuchse auf eine Temperatur, die vorzugsweise ausreichend ist, um das Haftsubstrat zu schmelzen, ohne die Zylinderlaufbuchse und/oder die Zylinderbohrung des Motorblocks zu schmelzen. Mit steigender Temperatur der Zylinderlaufbuchse wird die Wärme von der Zylinderlaufbuchse in das Haftsubstrat und weiter in die das Substrat umgebende Zylinderbohrung übertragen. Auf diese Weise schmilzt das Haftsubstrat und erfährt durch die thermische Ausdehnung der Buchse einen Druck, der dazu führt, dass das Haftsubstrat eine metallurgische Verbindung zwischen der Zylinderlaufbuchse und der Zylinderbohrung, vorzugsweise auch zwischen den Metallen, bildet. Das Verfahren wird dann fortgesetzt, wenn in Schritt 512 der Induktionsheizer entfernt wird und in Schritt 514 die Zylinderlaufbuchse, das Klebesubstrat und der Motorblock abgekühlt werden, um die metallurgische Verbindung zwischen der Zylinderlaufbuchse und der Zylinderbohrung zu verfestigen. Der Verfahren endet in Schritt 516.
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In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Innenfläche der Zylinderlaufbuchse bearbeitet werden. Die Eigenschaften, die sich aus der vorliegenden Offenbarung ergeben, verbessern die Fähigkeit, die Innenfläche der Zylinderlaufbuchse zu veredeln. So kann beispielsweise die Innenfläche der Zylinderlaufbuchse geschliffen werden und die verbesserten Eigenschaften können Verformungen der Zylinderlaufbuchse reduzieren bzw. beseitigen, die sonst den Schleifprozess behindern könnten. Die Qualitäten der Innenfläche der Zylinderlaufbuchse, die sich aus einer verbesserten Fähigkeit zur Oberflächenbearbeitung ergeben, können Reibung und Verschleiß während des Betriebs des Fahrzeugmotors reduzieren.
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Das vorliegende Verfahren und die Offenbarung können auch die Verwendung eines Oberflächenmerkmals auf einer Außenfläche der Zylinderlaufbuchse ermöglichen, auf die das Haftsubstrat aufgebracht wird. Auf diese Weise kann die strukturelle und mechanische Verbindung zwischen der Zylinderlaufbuchse und der Zylinderbohrung des Fahrzeugmotorblocks weiter verbessert werden.
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Wie bereits erläutert, kann die hohe Festigkeit und das Elastizitätsmodul des Stahls in einer Zylinderlaufbuchse, die in der Zylinderbohrung eines Fahrzeugmotorblocks gemäß der vorliegenden Offenbarung verbunden wurde, eine Gewichtsreduzierung durch die Verwendung eines dünneren Wandabschnitts für die Zylinderlaufbuchse im Vergleich zu einer Zylinderlaufbuchse aus Eisen bewirken. So kann beispielsweise im Vergleich zu einer Zylinderlaufbuchse aus Eisen mit einer Wandstärke von etwa 1,5 Millimetern eine Zylinderlaufbuchse aus Stahl mit einer dünneren Wandstärke zwischen etwa 0,75 und 1,0 Millimetern durch die Verwendung einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ermöglicht werden. Daraus ergibt sich eine Gewichtsersparnis von ca. 25 - 50 %.
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Diese Beschreibung ist rein illustrativ und soll die vorliegende Offenbarung sowie ihre Ausführungen oder Verwendungen keineswegs einschränken. Die umfassenden Lehren der Offenbarung können in zahlreichen Formen umgesetzt werden. Obwohl die vorliegende Offenbarung also bestimmte Beispiele beinhaltet, ist der eigentliche Umfang der Offenbarung hierdurch in keiner Weise eingeschränkt und weitere Modifikationen gehen aus dem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und den folgenden Patentansprüchen hervor.
