DE19814570A1

DE19814570A1 - Zylinderlaufbuchse

Info

Publication number: DE19814570A1
Application number: DE19814570A
Authority: DE
Inventors: Franz Rueckert; Peter Stocker
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: RUECKERT, FRANZ, DR.ING., 73760 OSTFILDERN, DE; Stocker Peter Dipl-Ing(fh) 71560 Sulzbach De
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2018-04-02
Also published as: DE19814570C2; US6391474B1; WO1999050550A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zylinderlaufbuchse aus einer übereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung, die mit einem Umgußwerkstoff umgossen wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das minimale Verhältnis zwischen der Wanddicke des Umgußwerkstoffs und der Zylinderlaufbuchse größer als 1 ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinderlaufbuchse aus einer über eutektischen Aluminium/Silizium-Legierung, die mit einem Umguß werkstoff umgossen wird.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 195 23 484 A1 ist eine Zylinderlaufbuchse bekannt, die in eine Hubkolbenmaschine ein gegossen wird. Das die Zylinderlaufbuchse umgebende Material wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Umgußwerkstoff bezeichnet.

Um die Materialkosten und das Motorgewicht gering zu halten, ist man aus Gründen eines möglichst geringeren Zylinderabstan des und eines kurzen Kurbelgehäuses bestrebt, sowohl die Wand dicke der Zylinderlaufbuchse als auch die Wanddicke des Umguß werkstoffs möglichst klein zu gestalten. Da durch dem Umguß einer gesonderten Laufbuchse mit Basiswerkstoff des Kurbelge häuses die Gesamtwanddicke des Zylinders fertigungsbedingt größer ausfällt, als bei einem Ein-Stoff-Gußwerkstück, stellt sich hier das Problem eines geringen Zylinderabstandes beson ders. Der Sonderwerkstoff der einzugießenden Zylinderlaufbüchse ist teurer als der Basiswerkstoff des Kurbelgehäuses. Anderer seits darf die einzugießende Zylinderlaufbüchse nicht beliebig dünnwandig ausgebildet werden, damit ihr Werkstoff beim Umgie ßen der Buchse nicht seine spezifische Gefügestruktur verliert.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein optimales Verhältnis der Wanddicken des Umgußwerkstoffes und der Zylinderlaufbuchse an zugeben.

Die Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Zylinderlaufbuchse erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Zunächst wurden Zylinderlaufbuchsen mit der gleichen Wanddicke wie der Umgußwerkstoff verwendet. Um Materialkosten einzusparen, wurden Untersuchungen angestellt, inwieweit die Wanddicke der Zylinderlaufbuchse im Verhältnis zum Umgußwerk stoff reduziert werden kann. Im Rahmen der vorliegenden Erfin dung wurde herausgefunden, daß der Einsatz von Zylinderlauf buchsen, deren Wanddicke kleiner ist als die Wanddicke des Um gußwerkstoffs, zu einer besseren metallischen Bindung im Bereich Zylinderlaufbuchse/Umguß führt.

Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch ge kennzeichnet, daß das minimale Verhältnis zwischen der Wand dicke des Umgußwerkstoffs und der der Zylinderlaufbuchse 1,4 beträgt. Bei einer vorgegebenen Wanddicke des Umgußwerkstoffs kann die Wanddicke der Zylinderlaufbuchse verringert werden. Dadurch können geringere Zylinderabstände realisiert werden. Das Bauvolumen und das Gewicht des Motors wird vorteilhaft reduziert.

Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung ist da durch gekennzeichnet, daß die Rohwanddicke der Zylinderlauf buchse bei einem Motor mit einer Umgußwanddicke von 3,5 bis 4,5 mm etwa 2,5 bis 3,0 mm beträgt. Die Reduzierung der Wanddicke der Zylinderlaufbuchse führt zu einer erheblichen Kostenein sparung.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung erge ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombina tion erfindungswesentlich sein.

Hat der Umgußwerkstoff beispielsweise eine Wanddicke von 3,5 bis 4,5 mm, so wurden bei einem solchen Motor zunächst Zylin derlaufbuchsen mit einer Rohteil-Wanddicke von 4,5 mm verwen det. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich heraus gestellt, daß die Rohwanddicke der umgossenen Zylinderlauf buchsen auf 2,5 bis 3 mm reduziert werden kann.

Die Wanddicke des Umgußwerkstoffs kann je nach Motortyp und Mo torgröße zwischen 3 mm und 8 mm betragen. Eine Umgußwanddicke von 8 mm ist bei Dieselmotoren mit einem Leichtmetall-Kurbel gehäuse realistisch.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich herausgestellt, daß sich die metallische Bindung zwischen der Zylinderlaufbuch se und dem Umgußwerkstoff verbessert, wenn das Verhältnis zwi schen der Wanddicke des Umgußwerkstoffs und der Zylinderlauf buchse zunimmt. Bei einem Wanddickenverhältnis Umguß/Buchse von 1 wurde eine Anbindung von 20 bis 30% festgestellt. Bei einem Wanddickenverhältnis Umguß/Buchse von 1,8 konnte eine verbes serte Anbindung von 40 bis 50% festgestellt werden.

Claims

1. Zylinderlaufbuchse aus einer übereutektischen Aluminium/ Silizium-Legierung, die mit einem Umgußwerkstoff umgossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das minimale Verhältnis zwischen der Wanddicke des Umgußwerkstoffs und der Zylin derlaufbuchse größer als 1 ist.

2. Zylinderlaufbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das minimale Verhältnis zwischen der Wanddicke des Umgußwerkstoffs und der Zylinderlaufbuchse 1,4 be trägt.

3. Zylinderlaufbuchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Rohwanddicke der Zylinderlaufbuchse bei einem Motor mit einer Umgußwanddicke von 3,5 bis 4,5 mm etwa 2,5 bis 3,0 mm beträgt.