DE2824770C2 - Verfahren zum Erzeugen von Schrägen an Schlitzkanten von Hubkolbenmaschinen- Zylindern - Google Patents

Description

a) Feinbohren der Zylinderwandung,

b) deren Beschichten,

c) vor- und fertighonen der Zylinderlauffläche,

d) Elektrochemisches Formentgraten der Schlitzkantenschrägen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs.

Bei Hubkolbenmaschinen, deren Zylinder von den Hubkolben gesteuerte Schlitze aufweisen, werden diese während des Kolbenhubs auch von Kolbenringen überstrichen. Diese Kolbenringe sind beim Erreichen eines Schlitzes infolge ihrer federnden Spannung bestrebt, sich in dem vom Schlitz eingenommenen Umfangsbereich radial nach außen in den Schlitz hinein auszudehnen. Beim Verlassen des Schlitzes müssen sich die nach außen ausgeweiteten Kolbenringe wieder auf das Maß der Zvlinderbohrungen radial nach innen verlagern. Wegen dieser Radialbewegungen der Kolbenringe werden die Schlitzkanten an den Bohrungswänden der Zylinder zur Schyffune von Gleitflächen abgeschrägt.

Es ist bekannt, bei einem Zylinder aus Leichtmetall, wie er beispielsweise bei Motoren für Zweiradkraftfahrzeuge eingesetzt wird, nach dem Feinbohren der Zylinderbohrung in dem Leichtmetall-Grundkörper die Schlitzkanten von Hand abzuschrägen und erst danach die Wand der Zylinderbührung mit einem galvanischen Überzug aus Hartchrom, Nikasil o. dgl. zu versehen, der die Lauffläche für den Kolben bildet. Infolge der vor dem Beschichten erzeugten Gestaltung des Leichtmetall-Grundkörpers bilden sich beim galvanischen Beschichten an den Schlitzkanten der Form des Leichtmetall-Grundkörpers entsprechende Schrägen aus, wobei sich ein nicht oder nur unwesentlich verstärkter Niederschlag an den Schlitzkanten ergibt, so daß ein erneutes gesondertes Materialabtragen in diesem Bereich nicht erforderlich und die Zylinderlauffläche nur noch zu honen ist. Da das Entgraten des Leichtmetall-Grundkörpers manuell durchgeführt wird, ist es verhältnismäßig teuer und hat wegen der nicht zu vermeidenden Ungleichmäßigkeiten Schwankungen und Sireuungen im Kantenverlauf und in der Kantenneigung zur Folge. Insbesondere bei schnellaufenden Brennkraftmaschinen wirken sich Ungenauigkeiten in der Steuerk3nienhöhe nachteilig aus.

Wegen der Unwirtschaftlichkeit und Ungenauigkeit dieses Verfahrens wurde versucht, das manuelle Abtragen von Leichtmetall durch ein elektrochemisches Abtragen zu ersetzen. Diese Versuche konnten jedoch nicht befriedigen, weil sich wegen der heterogenen Struktur der Leichtmetallegierungen beim elektrochemischen Abtragen eine unregelmäßige Oberfläche ausbildet, die beim nachfolgenden Galvanisieren zu einem ungleichmäßigen Niederschlag fuhrt, so daß entweder eine Nachbearbeitung der Schlitzkanten erforderlich ist oder diese den hohen Anforderungen nicht genügen, die insbesondere bei Hochleistungs-Brennkraftmaschinen an die Schlitzkanten gestellt werden müssen.

Es ist ferner bekannt, das manuelle Entgraten der Schlitzkanten an dem Leichtmetall-Grundkörper nicht durchzuführen, sondern in wirtschaftlicherer Weise

ίο unmittelbar nach dem Feinbohren zu beschichten und nach dem Beschichten und eventuell einem dem Beschichten folgenden Vorhonen Schlitzkantenschrägen mit großer Gleichmäßigkeit und hoher Maß- und Formgenauigkeit durch elektrochemisches Formentgraten maschinell zu erzeugen (DE-OS 23 26 408, AT-PS 3 36 366). Bei nach diesem Verfahren erzeugten Schlitzkantenschrägen bilden sich ebenso wie bei durch manuelles Entgraten des Leichtmetall-Grundkörpers hervorgerufenen Schlitzkantenschrägen bei einem dem Erzeugen der Schrägen folgenden Fertighonen der Zylinderlauffläche Kanten aus, da bei diesem Fertighonen von dem aufgetragenen Beschichtungsmaterial eine der Zylinderachse nächstliegende Schicht abgetragen wird, wodurch der sich infolge der elektrolytischen Bearbeitung ergebende allmähliche Übergang gestört wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs anzugeben, das es gestattet, mit großer Gleichmäßigkeit und hoher Maß- und Formgenauigkeit .£*■

T~SchlitzkantenschrägefTpn die Zylinderlauffläche z>^l- ^ erzeugen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Reihenfolge der an sich bekannten Verfahrensschritte.

Nach der Erfindung wird durch geschicktes Aneinanderreihen der einzelnen Bearbeitungsgänge erreicht, daß sich mit geringem Aufwand der gewünschte

allmähliche Übergang zur Gleitführung der Kolbenringe am fertig bearbeiteten Zylinder ergibt. Der harmonische Übergang wirkt sich verschleißmindernd aus. Vorhonen und Fertighonen können nach der Erfindung unmittelbar aufeinander folgen bzw. miteinander verschmelzen, wodurch Umschlagsarbeit eingespart wird. Es hat sich gezeigt, daß das Verfahren nach der Erfindung durchgeführt werden kann, ohne daß die fertiggehonte Zylinderlauffläche in den von den Schlitzkanten entfernten Bereichen beeinflußt wird, und diese somit trotz des an den Schlitzkanten erfolgenden elektrolytischen Abtragens voll in der durch das Fertighonen gegebenen Form erhalten bleiben.

Anhand der Zeichnung ist die Erfindung an einem Beispiel weiter erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Zylinder mit Kolben in einem Axialschnitt,

F i g. 2 den Schnitt nach der Linie Ii-Il in F i g. I und
Fig.3 eine Einzelheit aus Fig. I in größerem Maßstab.

Ein Zylinder 1 einer Zweitakt-Hubkolben=Brennkraftmaschine, der luft- oder flüssigkeitsgekühlt sein kann, weist einen Einlaßkanal 2, Überströmkanäle 3,4,5 und einen Auslaßkanal 6 auf. Die Kanäle münden in eine Zylinderbohrung 7, in der ein Kolben 8 angeordnet ist, der mit einem Pleuel 9 verbunden ist und Kolbenringe 10 trägt. Während des Kolbenhubs überstreichen die Kolbenringe 10 die als Schlitze bezeichneten Kanal-

T Mil BTELTIGEfI ÜBERGANG

Rundungen, wobei sie in dem jeweiligen Umfangsbereich Radiaibewegungen ausführen.

Die Gestaltung der Schlitzkanten ist in Fig,3 verdeutlicht. Die Wand 11 des aus einer Leichtmetallegierung bestehenden Zylindergrundkörpers war nach dem Feinbohren an den Schlitzkanten scharfkantig ausgebildet Ohne weitere Bearbeitung der Schlitzkanten wurde die Wand 11 des Zylindergrundkörpers durch Galvanisieren mit einer Hartchromschicht 12 versehen, die eine Dicke von etwa 0,08 mm erreichte. Nach dem Beschichten wurden als Vorhonen ein Diamanthonen und danach als Fertighonen ein Plateauhonen (keramisches Glätten) durchgeführt. Die Dicke der Hartchromschicht 12 verminderte sich dabei auf 0,06 mm. Sodann wurden an den Schlitzkanten die für die Führung der Kolbenringe 10 erforderlichen Schrägen 13 durch elektrochemisches Formentgraten erzeugt. Dabei wurde an den Schlitzkanten die Hartchromschicht 12 derart abgetragen, daß sich ein allmählicher Übergang ausbildete. In Fig.3 ist gezeigt, daO daneben auch Material des Zylindergrundkörpers in geringfügigem Maße abgetragen wurde, so daß auch die Wand 11 des Zylindergrundkörpers an den Schlitzkanten abgerundet

ist, und zwar in unmittelbarem Anschluß an die Schrägenbereiche der Hartchromschicht 12,

In Abweichung von dem Beispiel nach Fig.3 kann bei geringerer Intensität des Abtragens erreicht werden, daß die scharfkantige Ausbildung der Wand 11 des

Zylindergrundkörpers erhalten bleibt. In diesem Fall beschränkt sich die Ausbildung der Schrägen auf das galvanisch aufgetragene Beschichtungsmaterial, das sich beim Galvanisieren nicht nur auf der feingebohrten zylindrischen Oberfläche der Wand 11, sondern in

abgeschwächtem Maße auch in den der Zylinderbohrung benachbarten Bereichen der Kanalwände auf diesen niederschlägt und beim elektrochemischen Formentgraten auch in diesen Bereichen entsprechend abgetragen wird.

Hierzu 1 Biail Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Erzeugen von Schrägen mit stetigem Obergang an Schlitzkanten von Zylindern von Hubkolbenmaschinen, insbesondere Zweitakt-Hubkolben-Brennkraftmaschinen, deren Zylinderwandungen unmittelbar nach dem Feinbohren beschichtet worden sind, gekennzeichnet durch die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte