DE19617457A1 - Mit einem Fluid bzw. Gas durchströmbarer Block, insbesondere Motorblock oder Zylinderkopf, und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Mit einem Fluid bzw. Gas durchströmbarer Block, insbesondere Motorblock oder Zylinderkopf, und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen mit einem Fluid bzw. einem Gas
durchströmbaren Block, insbesondere einen Motorblock oder Zylin
derkopf z. B. für eine Verbrennungskraftmaschine. Derartige Blöcke
verfügen über Strömungswege für ein flüssiges oder gasförmiges
Medium, welches dem Transport thermischer Energie dient. Obwohl
heutzutage z. B. bei Kraftfahrzeugen ausschließlich Motoren mit
flüssigen Kühlmitteln zum Einsatz kommen, bestehen technische
Alternativen z. B. in Gestalt der Luftkühlung oder der sehr effi
zienten Verdampfungskühlung.
Entsprechende Blöcke in Form von Motorblöcken oder Zylinderköpfen
mit Kanälen für die Kühlflüssigkeit werden heute in groben Stück
zahlen als Gußteile hergestellt. Während früher fast ausschließ
lich Grauguß verwendet wurde, haben sich in der Zwischenzeit Le
gierungen aus Leichtmetall (Aluminium- bzw. Magnesiumlegierungen)
als Werkstoff für den Zylinderkopf auf breitester Basis durchge
setzt. Dieser Wandel hat nun auch auf den Motorblock übergegrif
fen, so daß in absehbarer Zeit nur noch Blöcke aus solchen Legie
rungen zu finden sein dürften. Vergleichbare Trends sind auch in
Bezug auf Getriebegehäuse zu verzeichnen.
Gußblöcke werden gemäß dem Stand der Technik durch Eingießen von
flüssigem Metall in entsprechende Formen hergestellt und durch
eine mechanische Nachbearbeitung in den verwendungsfähigen Zu
stand gebracht. Sehr gute und maßhaltige Oberflächen sind dabei
z. B. mittels des Kokillengusses erzielbar, wodurch der Umfang der
mechanischen Nachbearbeitung reduziert werden kann. Ein generel
les Problem für die gußtechnische Herstellung ergibt sich aus
den erforderlichen Kühlwasserkanälen in derartigen Blöcken, wel
che praktisch nur durch Verwendung von Gußkernen darstellbar
sind. Diese Gußkerne sind sogenannte verlorene Kerne, welche wäh
rend des Gußvorgangs die Funktion des Platzhalters übernehmen und
nach dem Erkalten des Blocks entfernt werden müssen. Üblicherwei
se werden sie aus Formmassen, z. B. aus Formsand unter Verwendung
von Bindemitteln hergestellt. Für einen einzigen Block sind in
der Regel ganze Gruppen derartiger Kerne erforderlich. Insbesondere
bei Zylinderköpfen, vor allem bei den immer mehr aufkommen
den Vierventil-Zylinderköpfen, ergeben sich vielfältig geglieder
te Hohlräume, welche zahlreiche Gußkerne komplexer Geometrie er
forderlich machen. Wegen der verwinkelten Gestalt der so gebilde
ten Kanäle ist die Entfernung der Gußkerne sehr aufwendig. Zum
Teil ist es sogar erforderlich, für die Entfernung hartnäckiger
Reste auf das Sandstrahlen zurückzugreifen. Außerdem muß der Roh
block gereinigt werden, damit bei der sich anschließenden spanen
den Bearbeitung die Werkzeuge nicht stumpf werden.
Ein neueres Verfahren zur Herstellung derartiger Blöcke besteht
darin, Formkörper in Gestalt des gewünschten Bauteils aus Poly
styrolschaum durch Verkleben einzelner Segmente herzustellen und
mit einer keramischen Schlämme zu überziehen. Nach dem Trocknen
wird die Einheit mit bindemittelfreiem Formsand eingehüllt, um
die eierschalenartige Formhülle zu stützen. Beim Eingießen des
flüssigen Metalls schmilzt und verbrennt der Polystyrolschaum und
gibt so den zuvor eingenommenen Raum frei. Die bei der Verbren
nung entstehenden gas- bzw. rauchartigen Produkte werden durch
Absaugung entfernt, wobei die Absaugung durch Vakuumbildung den
Gußprozeß verbessert. Auch bei diesem Verfahren ist es nicht so
einfach, die in engen Zwickeln des Gußkörpers verbliebenen Relik
te der keramischen Formhaut vollständig zu entfernen.
Es bestand daher die Aufgabe zur Schaffung eines alternativen
Konzepts für einen mit einem Fluid bzw. Gas durchströmbaren Block
und des entsprechenden Herstellungsverfahrens, welches die oben
beschriebenen Nachteile umgehen sollte. Gleichzeitig war ange
strebt, mit solch einem alternativen Konzept Verbesserungen be
züglich anderer Aspekte zu verbinden.
Die genannte Aufgabe wird nach der Erfindung durch die kennzeich
nenden Merkmale der verschiedenen Patentansprüche in Bezug auf
den durchströmbaren Block und das Verfahren zu dessen Herstellung
gelöst. Danach wird vorgeschlagen, die Strömungswege als Kerne
aus einem durchlässigen metallischen Gerüst herzustellen und nach
dem Einguß im Block zu belassen. Nach diesem Konzept besteht zwar
weiterhin ein ungefähr gleich grober Aufwand für die Kernherstel
lung selbst, aber der Aufwand für die Entfernung der Kerne und
die Nachreinigung der Strömungswege entfällt vollständig. Gleich
zeitig sind mit dem erfinderischen Konzept andere Vorteile ver
bunden. Diese ergeben sich aus der Steigerung der Wärmeübertra
gungsleistung, der Verbesserung der mechanischen Festigkeit, so
wie der Reduzierung der Schallabstrahlung.
Für die praktische Herstellung des erfindungsgemäßen Blocks wird
vorgeschlagen, Kerne mit einer in Verbindung stehenden Poren
struktur herzustellen, welche in ihrer äußeren Formgestalt unge
fähr dem Verlauf der gewünschten Strömungskanäle entsprechen.
Diese Kerne bestehen aus einem metallischen Gerüst, welches auf
verschiedene Weise herstellbar ist. Ein gut verwendbar erschei
nendes bekanntes Verfahren ist z. B. die thermische Sinterung aus
metallischen Partikeln. Dabei werden z. B. Kugeln, Körner, Granu
lat, Schrot, Fasern, Drähte oder dergleichen in eine entsprechen
de Form aus sehr gut wärmeleitfähigem Material (z. B. Graphit,
Borkarbid, Bornitrid oder dergleichen) eingefüllt und bis in den
Bereich des Schmelzpunktes in einem Ofen derart erwärmt, daß sie
an ihren Berührungspunkten fest miteinander verschmelzen. Bei ei
ner richtig angepaßten Einstellung der Verfahrens-Parameter, z. B.
in Bezug auf einen gleichzeitig ausgeübten Druck, wird so ein
mechanisch stabiler Verbund mit einer groben Anzahl kleinerer
miteinander in Verbindung stehender Hohlräume geschaffen. Die
Größe und Formgestalt dieser Hohlräume ist über die verwendeten
Ausgangspartikel und die Sinterbedingungen beeinflußbar.
Mit der Erfindung wird gleichzeitig eine sehr wirtschaftliche
Methode zur Herstellung der Sintermetall-Formlinge vorgeschlagen.
Dabei werden die metallischen Partikel in eine teilbare kerami
sche Kokille eingefüllt, welche aus einer Keramik mit sehr nied
riger elektrischer Leitfähigkeit gefertigt ist. Die Einheit wird
in eine elektrische Spule eingetaucht, und die Partikel mit höhe
rer Frequenz induktiv erwärmt. Dabei wird Wärmeenergie fast aus
schließlich in den elektrisch gut leitenden Partikeln erzeugt,
in diesem Bereich jedoch mit sehr homogenem Temperaturfeld. Nach
der Entnahme der an den gegenseitigen Kontaktstellen gesinterten
Formlinge kann die keramische Kokille weiter verwendet werden.
Ein alternativer Weg zur Schaffung derartiger durchströmbarer
Kerne besteht in der Verwendung sogenannter offenporiger Metall
schäume, für deren Herstellung verschiedene Verfahren bekannt
sind.
Obwohl ein derartiges Metallgerüst aus den verschiedensten Werk
stoffen z. B. Stahl, nichtrostendem Edelstahl, Bronze, Kupfer usw.
herstellbar ist, so erscheint doch die Verwendung bestimmter
Leichtmetallegierungen (z. B. Reinaluminium, Aluminium- oder Mag
nesiumlegierungen) besonders vorteilhaft. Der Grund ist zum einen
eine noch recht hohe Wärmeleitfähigkeit, welche sich günstig auf
die Wärmeübertragungseigenschaften auswirkt, zum anderen der
niedrige Preis und die geringe Dichte dieser Werkstoffgruppe. Für
das Sintern von Aluminiumpartikeln sind allerdings Vorkehrungen
zu treffen, um eine allzu starke Oxidation der Oberfläche zu
unterbinden, weil damit die Verschmelzung der Partikel erschwert
wird. Andererseits ist bekannt, daß eine Oxidhaut der Partikel
bis zu einem gewissen Grade benutzt werden kann, um das unkon
trollierte Zerfließen beim Anschmelzen zu verhindern. Daneben
existieren Sinterverfahren, bei denen die Partikel mittels einer
Beschichtung der Oberfläche z. B. mit Kupfer vorbereitet und unter
Stickstoffatmosphäre verbunden werden. Im Prinzip stehen für die
Herstellung der die durchströmbaren Kerne bildenden Formkörper
aus Sintermetall oder auch aus offenporigem Metallschaum eine
Reihe verschiedener Verfahren zur Verfügung. Die Festlegung auf
einen bestimmten Produktionsprozeß hängt letztendlich von techni
schen und von kaufmännischen Aspekten ab (z. B. Werkstoff, Stück
zahlen, Kosten, usw.).
Insbesondere für Motorblöcke und Zylinderköpfe bietet sich an,
sowohl die durchströmbaren Kerne als auch die restliche massive
Gußstruktur aus Aluminium bzw. aus Aluminiumlegierungen herzu
stellen. Auf jeden Fall ist es für den erfindungsgemäßen Block
günstig, wenn zwischen der linearen thermischen Ausdehnung des
metallischen Gerüsts und der der massiven Blockstruktur kein
allzu grober Unterschied besteht, damit die Entstehung von Span
nungen bei thermischer Wechselbelastung vermieden wird.
Für die gußtechnische Herstellung der erfindungsgemäßen Blöcke
werden die vorgefertigten Kerne in die die äußeren Abmessungen
darstellenden Gußformen eingelegt und die sich ergebenden Hohl
räume mit dem flüssigen Metall ausgegossen. Wegen der Temperatur
der Schmelze werden dabei die äußeren Bereiche der porösen Kerne
angeschmolzen, so daß zwischen den Kernen und der massiven Block
struktur eine innige und mechanisch belastbare Verbindung ent
steht. Der Grad der Anschmelzung ist z. B. dadurch beeinflußbar,
daß die Temperatur der Schmelze höher oder niedriger eingestellt
wird, oder daß die Schmelzpunkte der verwendeten Werkstoffe auf
ein unterschiedliches Niveau gelegt werden, z. B. durch Verwendung
von Reinaluminium auf der einen, bzw. einer Aluminiumlegierung
auf der anderen Seite. So besitzt beispielsweise die häufig ein
gesetzte Aluminium-Silizium-Legierung an ihrem eutektischen Punkt
eine Schmelztemperatur von nur 577°C. Sie wäre damit gut für den
Gut des Blockmantels geeignet, wenn die durchströmbaren Kerne z. B.
aus Reinaluminium (Schmelzpunkt 660°C) bestehen. Falls aus
bestimmten Gründen kein Reinaluminium für die Kerne verwendet
werden soll, kommen als Zulegierung zum Aluminium-Werkstoff vor
vor allem solche Metalle in Frage, die den Schmelzpunkt des Alu
miniums nur unwesentlich absenken oder sogar noch erhöhen (z. B.
Antimon, Chrom, Mangan). Es wäre auch technisch möglich, die po
rösen Kerne während des Gußvorgangs mit einem Gas zu durchströ
men, um ein zu weit gehendes Anschmelzen des metallischen Gerüsts
zu unterbinden.
Die praktische Ausführung des gußtechnischen Verfahrens ist noch
dadurch variierbar, daß die Korngröße und damit die Porenstruktur
der gesinterten Kerne nach außen hin verkleinert wird, um einem
übermäßigen Eindringen der Schmelze in diese Porenstruktur hinein
vorzubeugen. In ähnlicher Weise wird die Möglichkeit angeboten,
im Falle der Verwendung von offenporigem Metallschaum die das me
tallische Gerüst bildenden Kerne nach außen hin mit einer ge
schlossenen Haut herzustellen.
Mittels des beschriebenen Verfahrens werden in dem erfindungsge
mäßen Block Strömungswege geschaffen, welche von einem Fluid oder
Gas durchströmbar sind. Da das metallische Gerüst dieser Strö
mungswege in sich selbst und mit der massiven einhüllenden
Struktur fest verbunden ist, wird so ein mechanisch sehr hoch be
lastbarer Verbund geschaffen, dessen Festigkeitswerte einem kon
ventionell hergestellten Block weit überlegen sind. Außerdem wird
durch die Schaffung extrem grober Oberflächen und der guten ther
mischen Leitfähigkeit des das Gerüst bildenden Metalls, sowie
aufgrund der Ausbildung einer turbulenten anstelle einer lamina
ren Strömung innerhalb des Strömungslabyrinths eine ganz extrem
vergrößerte Wärmetauscherleistung verwirklicht. Zusätzlich erge
ben sich Vorteile dadurch, daß die Verbundstruktur eine höhere
schalltechnische Dämpfung bewirkt, welche zu einer Reduktion der
Geräuschabstrahlung führt.
Den beschriebenen Vorteilen steht der Nachteil gegenüber, daß
sich die in den erfindungsgemäßen Strömungswegen auftretende
hydraulische bzw. pneumatische Reibung je nach Porengröße und
-struktur in einem erhöhten Fließwiderstand für das durchströmen
de Medium bemerkbar macht. Dieser Umstand ist zum Teil dadurch
kompensierbar, daß die Strömungswege in ihrem Querschnitt größer,
bzw. die verbleibenden massiven Wandungen weniger dick als bei
konventionellen Blöcken ausgeführt werden. Eine derartige Ausle
gung ist wegen des ohnehin realisierten Zuwachses an mechanischer
Festigkeit ohne weiteres umsetzbar. Sie hat auch den Vorteil, daß
damit eine Gewichtszunahme des Blocks vermeidbar ist.
In dieser Hinsicht wird weiter vorgeschlagen, die einzelnen Strö
mungswege parallel zu schalten und in einer Diagonaldurchströmung
(sogenannte Tichelmann-Schaltung) zusammenzufassen. Der Block ist
dann in seiner ganzen Erstreckung sowohl mit einem offenen Ver
teilungs- als auch Sammelkanal ("Common-Rail") erschlossen. Diese
Schaltung hat auch den Vorteil, daß z. B. bei Verbrennungskraftma
schinen die unterschiedliche Wärmeabfuhr einzelner Zylinder ver
mieden wird.
Das erfindungsmäßige Konzept ist noch dahingehend erweiterbar,
daß die porösen Kerne entweder mehrstufig mit gestaffelter Poren
größe oder als Hohlkerne ausgebildet werden. Bei der Hohlkern-
Version werden in ihrem Zentrum frei durchgängige Strömungswege
geschaffen, wie sie ähnlich in konventionellen Blöcken vorhanden
sind. Abweichend davon werden jedoch im quer zum Strömungsweg
liegenden Randbereich zur massiven Blockwandung hin größere Wär
metauschflächen gebildet. Besonders vorteilhaft ist diese Gestal
tung für die zur Zeit in Entwicklung befindliche Verdampfungsküh
lung für Kraftfahrzeugmotoren verwendbar, wo diese kapillaren
bzw. porösen Randbereiche als Docht für den Transport der flüssi
gen Phase eines Trägermediums heranziehbar sind und dabei gleich
zeitig durch Wärmeübertragung die großflächige Verdampfung dieses
Mediums bewirken, während der zentrale Hohlraum der Kerne als
Transportstrecke des gasförmigen Trägermediums benutzbar ist.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Blocks ist nicht auf die
oben genannten Beispiele beschränkt. So ist der Block z. B. für
Kompressoren, Pumpen, Getriebegehäuse oder Hydraulikkomponenten
verwendbar. Entsprechend sind die gebildeten Strömungswege z. B.
als Transportwege oder Filterstrecken für flüssige oder gasförmi
ge Kältemittel, bzw. für Wärmeträgerflüssigkeiten, Schmieröle,
Hydraulikflüssigkeiten oder auch für Luft verwendbar. Bei einer
Anwendung z. B. als Ölsumpf für den Motor, das Getriebe oder Dif
ferential eines Kraftfahrzeugs ist damit das unerwünschte Hin-
und-her-Schwappen der Ölfüllung beseitigt.
Die Erfindung soll im folgenden anhand der vier Zeichnungsfiguren
näher erläutert werden. Sämtliche Figuren zeigen jeweils ein
schematisches Schnittbild eines Zylinderkopfes. Der Zylinderkopf
gemäß Fig. 1 ist konventionell hergestellt, während die Fig. 2,
3 und 4 einen Zylinderkopf gemäß der Erfindung zeigen.
Der in Fig. 1 gezeigte Block in Gestalt eines schematisch darge
stellten Zylinderkopfs entspricht dem Stand der Technik. Er be
sitzt massive äußere Wandungen 1, 2 und eine massive innere Wan
dung 3, wovon letztere einen Brennraum 4 begrenzt. Zwischen den
Wandungen 1, 2 und 3 ist ein freier Strömungsweg 5 gebildet, wel
cher von einem z. B. flüssigen Medium durchströmbar ist. Der ge
zeigte Zylinderkopf ist durch herkömmliches Gießen herstellbar,
wobei der verlorene Kern zur Darstellung des Strömungsweges 5
nach dem Gut entfernt werden muß.
In Fig. 2 wird ein vergleichbarer Block in Gestalt eines ebenfalls
schematisch dargestellten Zylinderkopfs gemäß der Erfindung ge
zeigt. Die äußeren Wandungen 6, 7 sind ebenso wie die innere Wan
dung 8 in ihrer Wandstärke reduziert. Die innere Wandung 8
schließt einen Brennraum 9 ein. Zwischen den Wandungen 6, 7 und
8 ist ein Kern 10 eingegossen, welcher selbst ein metallisches
Gerüst mit einer größeren Anzahl kleinerer in Verbindung stehen
der Hohlräume bildet und dessen Porenstruktur als Strömungsweg
für ein flüssiges oder gasförmiges Medium nutzbar ist. Zwecks Er
schließung einer Anzahl von parallel liegenden und in der Blatt
ebene nicht erkennbaren Strömungswegen ist der Zylinderkopf mit
einem offenen Kanal 11 versehen, welcher wahlweise als Verteiler
oder Sammler nutzbar ist (sogenannte "Common-Rail"-Technik).
Der in Fig. 3 dargestellte Block ist für die Anwendung einer Ver
dampfungskühlung konzipiert. Er entspricht in seinen Grundabmes
sungen ansonsten den Blöcken aus Fig. 1 und 2 mit identischen
Wandungen 12, 13 und 14 und einem Brennraum 15. In die massiven
Wandungen ist ein durchströmbarer Kern 16 eingegossen, welcher
einen kanalartigen Hohlraum 17 einschließt. Dieser Hohlraum ist
für die Ausbreitung der gasförmigen Phase eines kondensierbaren
Mediums benutzbar, während für den Transport der flüssigen Phase
die poröse Kernstruktur als Docht fungieren kann. Bei Anlegen ei
ner Übertemperatur an den Kern, z. B. durch Wärmezufuhr vom einge
zeichneten Verbrennungsraum 15, wird so das flüssige Medium aus
der Porenstruktur des Kernes verdampfen und in den zentralen Ka
nal übertreten. Diese Art der Kühlung ist sehr effizient, weil
für den Prozeß die außerordentlich hohe Verdampfungsenthalpie
z. B. von Wasser nutzbar ist. Die in Fig. 3 dargestellte Ausfüh
rungsform der Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung der
Verdampfungskühlung beschränkt. Vielmehr ist der im porösen Kern
eingeschlossene Hohlraum auch anderweitig nutzbar, z. B. um im
Sumpf einer Ölwanne Raum für die Ansaugseite einer Ölpumpe zu
schaffen.
Eine andere Variation der Erfindung wird in Fig. 4 gezeigt. In dem
Block sind wie zuvor Wandungen 18, 19 und 20 und ein Brennraum 21
vorhanden. Der Strömungsweg ist hier zweistufig ausgelegt, wobei
der äußere Bereich 22 mit kleineren und der innere Bereich 23 mit
größeren Poren versehen ist. Damit wird einerseits ein tieferes
Eindringen des flüssigen Gußmetalls in den durchströmbaren Kern
verhindert, andererseits ein zu starkes Anwachsen des Strömungs
widerstandes in den gebildeten Fließweg vermieden.
Aus den gezeigten Beispielen wird deutlich, daß die Erfindung in
einer sehr groben Bandbreite anwendbar ist. Vorteilhaft sind An
wendungen als Motorblock oder Zylinderkopf von Verbrennungsma
schinen oder Stirling-Motoren, als Ölwanne, Getriebe- bzw. Diffe
rentialgehäuse von Kraftfahrzeugen, z. B. als Depot für Öl und
gleichzeitiger Heranziehung des durchströmbaren Kerns als Filter,
für Hydraulikaggregate und Pumpen, für Kompressoren und lufttech
nische Komponenten, und vieles mehr. Entsprechende Blöcke sind zu
günstigen Kosten herstellbar und erlauben sehr hohe Übertragungs
leistungen für Kälte oder Wärme. Sie sind daneben mechanisch außer
ordentlich belastbar und tragen zur Schalldämmung bei. Damit
ist die technische Funktion und Wirtschaftlichkeit derartiger von
einem Fluid bzw. Gas durchströmbarer Blöcke verbessert.
Claims (11)
1. Mit einem Fluid bzw. einem Gas in mindestens einem Strömungs
weg durchströmbarer Block aus einem Metallguß, insbesondere Mo
torblock oder Zylinderkopf z. B. für eine Verbrennungskraftmaschi
ne, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg aus einer größe
ren Anzahl kleinerer zusammenhängender Hohlräume besteht, welche
zwischen einem metallischen Gerüst gebildet sind, und diese Strö
mungswege mindestens quer zur Strömungsrichtung in eine für das
Fluid bzw. Gas undurchlässige Wandung aus Metall eingegossen
sind.
2. Mit einem Fluid bzw. einem Gas in mindestens einem Strömungs
weg durchströmbarer Block aus einem Metallguß, insbesondere Mo
torblock oder Zylinderkopf z. B. für eine Verbrennungskraftmaschi
ne, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg mindestens teil
weise mit einem metallischen Gerüst mit einer größeren Anzahl
kleinerer zusammenhängender Hohlräume ausgekleidet ist und das
metallische Gerüst einen Hohlraum einschließt.
3. Mit einem Fluid bzw. einem Gas in mindestens einem Strömungs
weg durchströmbarer Block aus einem Metallguß, insbesondere Mo
torblock oder Zylinderkopf z. B. für eine Verbrennungskraftmaschi
ne, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg mindestens teil
weise mit einem metallischen Gerüst mit einer größeren Anzahl
kleinerer zusammenhängender Hohlräume ausgekleidet ist und die
Porengröße dieser Hohlräume quer zur Hauptrichtung des Strömungs
weges verändert ist.
4. Durchströmbarer Block gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß das metallische Gerüst aus geschäumtem
bzw. schaumartig erstarrtem Metall mit offener Porenstruktur ge
bildet ist.
5. Durchströmbarer Block gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß das metallische Gerüst aus durch Sinte
rung verbundenen metallischen Partikeln gebildet ist.
6. Durchströmbarer Block gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß die metallischen Partikel Kugeln, Körner, Schrot, Granu
lat, Fasern, Drähte oder dergleichen sind.
7. Durchströmbarer Block gemäß einem oder mehreren der vorge
nannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische
Gerüst, ebenso wie der Block selbst, zum überwiegenden Teil aus
einem Leichtmetall (z. B. Aluminium oder Magnesium) besteht.
8. Durchströmbarer Block gemäß einem oder mehreren der vorge
nannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt
des Werkstoffs für das metallische Gerüst in seinem temperatur
mäßigen Wert höher liegt als der Schmelzpunkt des Werkstoffs für
die Wandungen des Blocks.
9. Durchströmbarer Block gemäß einem oder mehreren der vorge
nannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische
Gerüst durch Eingießen fest mit dem Block verbunden ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines mit einem Fluid bzw. Gas in
mindestens einem Strömungsweg durchströmbaren Blocks, insbesonde
re eines Motorblocks oder Zylinderkopfs z. B. für eine Verbren
nungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst ein aus
einem metallischen Gerüst mit einer in Verbindung stehenden Po
renstruktur bestehender Kern mit der Gestalt des vorgesehenen
Strömungsweges hergestellt und in eine Gußform eingelegt, und
durch Auffüllen der Gußform mit flüssigem Metall der Kern min
destens teilweise in dem nach dem Erstarren des Metalls gebilde
ten Block eingeschlossen wird.
11. Verfahren zur Herstellung eines porösen Sinterkerns für einen
durchströmbaren Block gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3, bzw. 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen
Partikel in eine keramische Form aus elektrisch schlecht leiten
dem Material eingefüllt und induktiv mittels eines elektrisch er
zeugten Wechselfeldes höherer Frequenz bis in den Bereich ihres
Schmelzpunktes so weit erwärmt werden, bis sie an ihren jeweili
gen gegenseitigen Kontaktstellen durch Verschmelzen zu einer von
einem Fluid bzw. Gas durchströmbaren Einheit verbunden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19617457A DE19617457A1 (de) | 1995-05-26 | 1996-05-02 | Mit einem Fluid bzw. Gas durchströmbarer Block, insbesondere Motorblock oder Zylinderkopf, und Verfahren zu dessen Herstellung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19518904 | 1995-05-26 | ||
DE19617457A DE19617457A1 (de) | 1995-05-26 | 1996-05-02 | Mit einem Fluid bzw. Gas durchströmbarer Block, insbesondere Motorblock oder Zylinderkopf, und Verfahren zu dessen Herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19617457A1 true DE19617457A1 (de) | 1997-03-06 |
Family
ID=7762666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19617457A Withdrawn DE19617457A1 (de) | 1995-05-26 | 1996-05-02 | Mit einem Fluid bzw. Gas durchströmbarer Block, insbesondere Motorblock oder Zylinderkopf, und Verfahren zu dessen Herstellung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19617457A1 (de) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1016478A1 (de) * | 1998-12-30 | 2000-07-05 | Gut Giesserei Umwelt Technik GmbH | Verfahren zur Ausbildung von Hohlräumen in Bauteilen |
DE102004040145A1 (de) * | 2004-08-19 | 2006-03-09 | Daimlerchrysler Ag | Fluiddurchströmtes Bauteil für eine Brennkraftmaschine |
WO2006122711A1 (de) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Fev Motorentechnik Gmbh | Zylinderkurbelgehäuse für eine brennkraftmaschine |
WO2006122713A1 (de) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Fev Motorentechnik Gmbh | Zylinderkopf für eine brennkraftmaschine |
WO2007085641A3 (de) * | 2006-01-27 | 2007-09-13 | Basf Ag | Vorrichtung zur flüssigkeitskühlung von verbrennungskraftmaschinen und verfahren zu deren herstellung |
WO2008055594A1 (de) | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Ks Aluminium-Technologie Ag | Zylinderkurbelgehäuse für ein kraftfahrzeug |
DE102007023224A1 (de) | 2007-05-18 | 2008-11-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren der Herstellung eines Kurbelgehäuses und danach hergestelltes Kurbelgehäuse |
DE102007056299A1 (de) * | 2007-11-22 | 2009-05-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Ölgekühltes Bauteil |
DE102010027104A1 (de) | 2010-07-12 | 2012-01-12 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Verbrennungskraftmaschine mit turbulenzerzeugenden Strukturen im Kühlkreislauf |
DE10044770B4 (de) * | 2000-09-10 | 2012-01-19 | Gerd Hörmansdörfer | Kurbelgehäuse |
DE102017112216A1 (de) * | 2017-06-02 | 2017-10-19 | FEV Europe GmbH | Zylinderkopf |
US10300524B2 (en) | 2013-09-17 | 2019-05-28 | Daimler Ag | Casting component having at least one porous metal body formed by a casting core |
-
1996
- 1996-05-02 DE DE19617457A patent/DE19617457A1/de not_active Withdrawn
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1016478A1 (de) * | 1998-12-30 | 2000-07-05 | Gut Giesserei Umwelt Technik GmbH | Verfahren zur Ausbildung von Hohlräumen in Bauteilen |
DE10044770B4 (de) * | 2000-09-10 | 2012-01-19 | Gerd Hörmansdörfer | Kurbelgehäuse |
DE102004040145A1 (de) * | 2004-08-19 | 2006-03-09 | Daimlerchrysler Ag | Fluiddurchströmtes Bauteil für eine Brennkraftmaschine |
WO2006122711A1 (de) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Fev Motorentechnik Gmbh | Zylinderkurbelgehäuse für eine brennkraftmaschine |
WO2006122713A1 (de) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Fev Motorentechnik Gmbh | Zylinderkopf für eine brennkraftmaschine |
CN101375032B (zh) * | 2006-01-27 | 2011-08-17 | 巴斯夫欧洲公司 | 内燃机中的液体冷却装置及其制造方法 |
WO2007085641A3 (de) * | 2006-01-27 | 2007-09-13 | Basf Ag | Vorrichtung zur flüssigkeitskühlung von verbrennungskraftmaschinen und verfahren zu deren herstellung |
DE102006053018B4 (de) * | 2006-11-10 | 2010-04-08 | Ks Aluminium-Technologie Gmbh | Zylinderkurbelgehäuse für ein Kraftfahrzeug |
WO2008055594A1 (de) | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Ks Aluminium-Technologie Ag | Zylinderkurbelgehäuse für ein kraftfahrzeug |
DE102007023224A1 (de) | 2007-05-18 | 2008-11-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren der Herstellung eines Kurbelgehäuses und danach hergestelltes Kurbelgehäuse |
DE102007023224B4 (de) * | 2007-05-18 | 2015-12-31 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren der Herstellung eines Kurbelgehäuses und danach hergestelltes Kurbelgehäuse |
DE102007056299A1 (de) * | 2007-11-22 | 2009-05-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Ölgekühltes Bauteil |
DE102010027104A1 (de) | 2010-07-12 | 2012-01-12 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Verbrennungskraftmaschine mit turbulenzerzeugenden Strukturen im Kühlkreislauf |
US10300524B2 (en) | 2013-09-17 | 2019-05-28 | Daimler Ag | Casting component having at least one porous metal body formed by a casting core |
DE102017112216A1 (de) * | 2017-06-02 | 2017-10-19 | FEV Europe GmbH | Zylinderkopf |
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