DE3510393C1

DE3510393C1 - Cylinder crankcase for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE3510393C1
Application number: DE19853510393
Authority: DE
Inventors: Wolfram Dipl.-Ing. 7440 Nürtingen Dahm
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1986-04-03

Abstract

Cast iron cylinder crankcase for internal combustion engines, the cylinder running surface of which has a zone heat-treated by means of electron or laser beams, which in order to increase the wear resistance is composed of a ledeburite grain structure.

Description

Patentansprüche: 1. Zylinder-Kurbelgehäuse aus Gußeisen für eine Brennkraftmaschine, dessen Zylinderlauffläche mindestens eine mittels Elektronen- oder Laserstrahlen wärmebehandelte Zone aufweist, d a d u roh g e -kennzeichnet, daß die Zone (4) aus einem Ledeburitgefüge besteht. Claims: 1. Cast iron cylinder crankcase for a Internal combustion engine, the cylinder surface of which is at least one by means of electron or laser beam has heat-treated zone, d a d u roh g e -marked, that the zone (4) consists of a Ledeburit structure.

2. Zylinder-Kurbelgehäuse nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zone (4) von der oberen bis zur unteren Totpunktstellung des ersten Kolbenringes (7) erstreckt. 2. cylinder crankcase according to claim t, characterized in that that the zone (4) from the top to the bottom dead center position of the first Piston ring (7) extends.

3. Zylinder-Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone (4) mit dem Ledeburitgefüge im Bewegungsbereich des ersten Kolbenringes (7) um den oberen Totpunkt angeordnet ist. 3. cylinder crankcase according to claim 1, characterized in that that the zone (4) with the ledeburit structure in the range of motion of the first piston ring (7) is arranged around top dead center.

4. Zylinder-Kurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone (4)-aus einem engen Gitter von aus einem Ledeburitgefüge bestehenden Umschmelzpunkten (5) gebildet ist. 4. cylinder crankcase according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the zone (4) consists of a narrow grid of a Ledeburit structure existing remelting points (5) is formed.

Die Erfindung betrifft ein Zylinder-Kurbelgehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a cylinder crankcase according to the preamble of claim 1.

- Heute sind gußeiserne Zylinder-Kurbelgehäuse bekannt, deren Zylinderinnenwände in dem Bereich, welcher vom Kolben überstrichen wird, wärmebehandelte Zonen aufweisen, durch die hauptsächlich der abrasive Verschleiß der Zylinderlaufflächen verhindert werden soll. - Today, cast-iron cylinder crankcases are known, their cylinder inner walls have heat-treated zones in the area swept by the piston, which mainly prevents the abrasive wear of the cylinder sliding surfaces shall be.

Nach der DE-OS 30 29 215 wird auf einer Zylinderlauffläche mittels Laser- oder Elektronenstrahlen eine Feinrillung hergestellt, welche aus einem martensitischen Gefüge besteht. Durch die größere Härte des Martensitgefüges gegenüber dem unbehandelten Gefüge wird zwar der abrasive Verschleiß der Zylinderlaufflächen vermindert, jedoch der korrosive Verschleiß, der vor allem durch den Schwefelgehalt im Kraftstoff und im Schmieröl überwiegend im Bereich des oberen Totpunktes verursacht wird, verringert sich nur minimal. According to DE-OS 30 29 215 is on a cylinder surface means Laser or electron beams produce a fine groove, which consists of a martensitic Structure exists. Due to the greater hardness of the martensite structure compared to the untreated one The structure does reduce the abrasive wear of the cylinder running surfaces, however the corrosive wear, which is mainly caused by the sulfur content in the fuel and in the lubricating oil is mainly caused in the area of the top dead center, is reduced only minimal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Zylinder-Kurbelgehäuse zu schaffen, dessen Zylinderlaufflächenzone nicht nur gegen abrasiven, sondern auch gegen korrosiven Verschleiß beständig ist. The invention is therefore based on the object of a cylinder crankcase to create the cylinder sliding surface zone not only against abrasive, but also is resistant to corrosive wear.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zone aus einem Ledeburitgefüge besteht. The object is achieved according to the invention in that the zone consists of consists of a Ledeburit structure.

Durch das Umschmelzen der Zylinderlauffläche oder Teilen davon in ein Ledeburitgefüge wird neben einer abrasiven eine sehr hohe korrosive Verschleißbeständigkeit erzielt. By remelting the cylinder surface or parts of it in a Ledeburit structure becomes not only abrasive but also very high corrosive wear resistance achieved.

Ein gleichmäßiger Verschleiß der gesamten Zylinderlauffläche wird dadurch erreicht, daß die Zone mit dem Ledeburitgefüge nur im Bewegungsbereich des ersten Kolbenrings um den oberen Totpunkt angeordnet ist; denn in diesem Bereich unterliegt die Zylinderlauffläche den größten Belastungen, sowohl in mechanischer als auch in chemischer Hinsicht. A uniform wear of the entire cylinder surface is achieved by the fact that the zone with the ledeburit structure only in the area of movement of the the first piston ring is arranged around the top dead center; because in this area the cylinder running surface is subject to the greatest loads, both mechanically as well as in chemical terms.

Durch die Ausbildung der wärmebehandelten Zone als ein enges Gitter von aus einem Ledeburitgefüge bestehenden Umschmelzpunkten wird eine sehr gute Ölversorgung der behandelten Zone der Zylinderlauffläche sichergestellt. By forming the heat-treated zone as a narrow grid remelting points consisting of a Ledeburit structure result in a very good oil supply the treated zone of the cylinder running surface ensured.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zylinder-Kurbelgehäuses in einer ausschnittsweisen, längsgeschnittenen Darstellung. The drawing shows an embodiment of an inventive Cylinder crankcase in a detail, longitudinal section.

In ein gußeisernes Zylinder-Kurbelgehäuse 1 ist eine Zylinderlaufbuchse 2 eingebracht, auf deren Zylinderlauffläche 5 im Bereich des oberen Totpunktes eine Zone 4 angeordnet ist, welche aus einem engen Gitter von Punkten 5 besteht, die zu einem Ledeburitgefüge umgeschmolzen worden sind. In a cast-iron cylinder crankcase 1 is a cylinder liner 2 introduced, on the cylinder surface 5 in the area of top dead center a Zone 4 is arranged, which consists of a narrow grid of points 5, the have been remelted to a Ledeburit structure.

Mit Hilfe von z. B. Laserstrahlen werden einzelne Punkte auf der Zylinderlauffläche 3 im Bereich des oberen Totpunktes so stark erwärmt, daß man an diesen Stellen eine Schmelze erhält. Dadurch geht der Kohlenstoff, der im Gußeisen ungebunden in Graphitform, z. B. With the help of z. B. Laser beams are individual points on the Cylinder running surface 3 heated so much in the area of top dead center that one a melt is obtained at these points. This removes the carbon that is in cast iron unbound in graphite form, e.g. B.

lamellenartig, vorliegt, in Lösung, d. h. er wird carbidisch an das Eisen zu Zementit gebunden.lamellar, is present, in solution, d. H. he becomes carbidic to that Iron bound to cementite.

Durch eine schnelle Abkühlung der umgeschmolzenen Punkte 5 entsteht dann beim Erstarren ein Ledeburitgefüge, welches aus unzerfallenen Mischkristallen und Zementit besteht. Neben der sehr hohen korrosiven Verschleißbeständigkeit des Ledeburitgefüges wird auch, nachdem die Bereiche 6 zwischen den umgeschmolzenen Punkten 5 durch die Reibung der Kolbenringe 7 und 8 abgetragen sind, aufgrund der großen Härte des Zementits zum einen ein nur geringfügiger abrasiver Verschleiß und zum anderen eine gute Ölversorgung über die jetzt tiefer liegenden nicht umgeschmolzenen Gebiete 6, gewährleistet. Rapid cooling of the remelted points 5 results then, when solidifying, a Ledeburit structure, which consists of undisturbed mixed crystals and cementite. In addition to the very high corrosive wear resistance of the Ledeburit structure is also after the areas 6 between the remelted Points 5 are worn away by the friction of the piston rings 7 and 8, due to the the high hardness of the cementite, on the one hand, there is only slight abrasive wear and on the other hand a good oil supply via the now lower lying not remelted Areas 6, guaranteed.

Claims

The remelting depth is in the order of magnitude from 200 to 500 ,around.