EP1721072A1 - Laufbuchse für einen verbrennungsmotor - Google Patents

Laufbuchse für einen verbrennungsmotor

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EP1721072A1
EP1721072A1 EP05714992A EP05714992A EP1721072A1 EP 1721072 A1 EP1721072 A1 EP 1721072A1 EP 05714992 A EP05714992 A EP 05714992A EP 05714992 A EP05714992 A EP 05714992A EP 1721072 A1 EP1721072 A1 EP 1721072A1
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EP
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liner
bushing
bushings
roughening
liner according
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EP05714992A
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Karlheinz Bing
Stefan Spangenberg
Georg Schuller
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Mahle GmbH
Original Assignee
Mahle GmbH
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Publication date
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    • Y10T29/4927—Cylinder, cylinder head or engine valve sleeve making
    • Y10T29/49272—Cylinder, cylinder head or engine valve sleeve making with liner, coating, or sleeve

Definitions

  • the invention relates to a liner for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • the roughening on the outer surface of the rough cast bushing provides a very large outer surface in contact with the material of the engine block, through which the heat of combustion can be easily dissipated.
  • the large number of surveys with undercuts results in tight clamping between the bushing and engine block, which prevents the formation of a thermally insulating gap between the bushing and engine block given different expansion coefficients due to different materials of the bushing and engine block.
  • 1 is a bushing package consisting of 4 rough cast iron bushings for use in a four-cylinder engine
  • FIG. 8 shows an arrangement of 4 rough cast iron bushes with an elliptical outer contour according to FIG. 5 for use in a four-cylinder engine
  • FIG. 12 shows an arrangement of 4 rough cast iron bushes with an elliptical outer contour according to FIG. 9 for use in a four-cylinder engine
  • FIG. 26 shows an enlarged illustration of the spacer according to FIG. 25.
  • FIG. 1 shows a perspective view
  • FIG. 2 shows a top view of a bushing package 5 consisting of four rough cast bushings 1 to 4.
  • the four rough cast bushings 1 to 4 have roughened outer surfaces over their entire axial length.
  • the common wall areas 6 to 8 of adjoining bushes 1 to 4 have a web width x which corresponds to the other wall thickness of the rough cast bushings 1 to 4.
  • the entire bushing package 5 is produced in a single casting process from an aluminum-silicon alloy, using the free-standing casting process or the “lost-foarrY” casting process. Both casting processes are known from the prior art (see DE 199 58 185 A1 for “released” -foam “casting process) and are not explained in more detail here.
  • the entire bushing package 5 is placed in the mold provided for this purpose and cast with casting material.
  • the cross sections 9 and 10 shown in FIGS. 3 and 4 through parts of the wall of the rough cast bushings show configurations of the roughening, the roughening According to cross section 9 irregularly distributed elevations 11 and the roughening according to cross section 10 has regularly distributed elevations 12.
  • the elevations 10 and 11 are shaped such that they form undercuts 13 and 14, the function of which is to anchor the rough cast bushings in the encapsulation material of the engine block.
  • the height of the elevations 11 and 12 and thus the depth y of the roughening have a value of 0.2 mm to 2 mm.
  • the flattened rough cast bushings shown in cross section in FIGS. 5 to 15 can consist of cast iron and are then preferably produced by centrifugal casting. However, they can also consist of an aluminum-silicon alloy, which opens up the possibility of producing the rough cast bushings using the upright casting process, the centrifugal casting process or the “lost foam” casting process. Ultimately, there is the possibility of producing the rough cast bushings from a sintered metal. Here, the bushings can get their final, one- or two-sided flattened shape as part of the casting process. However, there is also the option of flattening the bushings after machining by machining (milling).
  • FIG. 5 A bushing 15 is shown with an elliptical cross-sectional shape, variable thickness of the bushing wall 19 and constant depth of the roughening 20th
  • FIG. 6 A bushing 16 is shown with a variable thickness of the bushing wall 19 ', with a constant depth of the roughening 20 and with an outer shape which in cross section consists of four circular segments 21 to 24 of approximately the same size, the opposing segments 21 and 22 thicker areas of the bushing wall 19 'and the opposing segments 23 and 24 thinner areas of the bushing wall 19', that is, their flattened areas delimit outwards.
  • FIG. 7 A bushing 17 is shown with a variable thickness of the bushing wall 19 ", with a constant depth of the roughening 20 and with an outer shape, which in cross section consists of two opposing arcuate segments 25 and 26 and two opposing, flat segments 27 and 28. The flattened regions of the bushing 17 lying opposite one another are delimited to the outside by the segments 27 and 28.
  • FIG. 8 shows a possibility of arranging the rough cast bushings 15 with an elliptical outer contour next to one another in a space-saving manner, so that a bushing package 18 suitable for a four-cylinder engine results.
  • the minor axis regions of the elliptical contour limit the flattened regions of the bushes 15, which flattened regions are at a distance from one another when the bushes 15 are arranged to form a bushing package 18.
  • FIG. 9 A bushing 29 is shown with a constant thickness of the bushing wall 32, with a variable depth of the roughening 33 and with an outer contour that is elliptical in cross section, which is similar to the outer shape of the bushing 15 according to FIG. 5.
  • Fig. 10 A bushing 30 is shown with a constant thickness of the bushing wall 32, with a variable depth of the roughening 33 'and with an outer contour consisting of segments in the form of an arc of a circle, which is similar to the outer shape of the bushing 16 according to FIG. 6.
  • FIG. 11 A bushing 31 is shown with a constant thickness of the bushing wall 32, with a variable depth of the roughening 33 "and with an outer contour formed in cross-section from two circular arc-shaped segments and two flat segments, which are opposite each other, which corresponds to the outer shape of the in Fig. 7 shown socket 17 is similar.
  • the rough cast bushings 29 to 31 shown in FIGS. 9 to 11 are produced using the centrifugal casting process, the variation in the depth of the roughenings 33, 33 'and 33 "being achievable by appropriate setting of the process parameters.
  • FIG. 12 shows an arrangement of 4 of the rough cast bushings 29 shown in FIG. 9 to form a bushing pack 34 similar to the bushing pack 18 shown in FIG. 8 for use in a four-cylinder engine.
  • the rough cast bushings of the type shown can be arranged side by side at a distance z of 0.5 mm to 0.05 mm.
  • Fig. 13 A bushing 35 is shown with a variable bushing wall thickness, constant depth of roughening and an elliptical outer contour which is similar to the outer contour of the bushing 15 shown in FIG. 5.
  • the opposed, flattened bushing areas 38 and 39 have no rough cast structures.
  • Fig. 14 A bushing 36 is shown with a variable bushing wall thickness, constant depth of roughening and an outer contour consisting of several segments in the form of a circular arc, which is similar to the outer shape of the bushing 16 shown in FIG. 6.
  • the opposed, flattened bushing areas 40 and 41 have no rough cast structures.
  • FIG. 15 A bushing 37 is shown with a variable bushing wall thickness, constant depth of roughening and an outer contour, which in cross section consists of two circular-arcuate and two flat segments, and which resembles the outer shape of the bushing 17 shown in FIG. 7.
  • a flat segment 43 of the outer contour can be provided with a rough cast structure and that opposite segment 42 without a rough cast structure.
  • those segments 38 to 42 of the outer contours of the rough cast bushings 35 to 37 that have no rough cast structures can already be produced in the course of the casting process.
  • FIG. 17 A further possibility of connecting bushings to one another before casting into an engine block is shown in FIG. 17.
  • Bridges 45 and 46 are used here, which are glued or soldered to adjoining areas of the end faces 47 and 48 or 49 and 50 of the sockets 51 and 52 and thereby connect the sockets 51 and 52.
  • the bridges 45, 46 can have the shape of round disks. 19, the bridges 45 ', 46' can also be given the shape of rectangular disks.
  • the bridges are made of light metal or a light metal alloy.
  • the steps 53, 53 ' also have flattened areas 54, 54' (FIGS. 20, 23, 24), which must be aligned parallel to one another when the bushes are pushed onto quills, so that the sockets fit onto the quills, and therefore for this ensure that the bushings always take a clearly defined rotational position relative to one another.
  • the bushings can be joined to one another via the flattened regions 54, 54 'of the steps 53, 53', ie glued to one another or soldered.
  • the width of the gap 55 is 1 mm to 3.5 mm for a rough cast bushing with a wall thickness 56 of 2.5 mm and a depth 57 of the roughening of 1.5 mm.
  • the web width 60 is 5.5 mm for bushes with a cylinder diameter 58 of 82 mm.
  • a cylinder distance 59 of 87.5 mm can be achieved here.
  • FIG. 23 shows a side view and a top view in FIG. 24 shows the flattened portion 61 molded into the sleeve surface, which in contrast to the rest of the sleeve surface has no roughening.
  • opposite areas of the outer surfaces of bushings arranged next to one another can be made concave.

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Laufbuchse für einen Verbrennungsmotor, deren Außenfläche einen über ihre gesamte axiale Länge reichenden, abgeflachten Bereich (61) aufweist, und die als Raugussbuchse ausgebildet ist, deren Außenfläche eine über ihre gesamte axiale Länge reichende und aus einer Vielzahl von Erhebungen mit Hinterschnitten bestehende Aufrauung aufweist, damit eine ausreichende Abfuhr der bei Motorbetrieb entstehenden Verbrennungswärme gewährleistet ist.

Description

Laufbuchse für einen Verbrennungsmotor
Die Erfindung betrifft eine Laufbuchse für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der Europäischen Patentschrift EP 0 837 235 B1 ist eine Laufbuchse aus Eisen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches bekannt, die über ihren unteren Bereich in einen Motorblock aus Aluminium eingegossen ist und in diesem Bereich über den Umfang der Buchse umlaufende, im Querschnitt zangenförmige Eingriffsabschnitte aufweist, die der Verankerung der Buchse im Material des Motorblockes dienen. Hierdurch wird vermieden, dass sich bei einer Erwärmung der Laufbuchse und des Motorblockes wegen der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Eisen und Aluminium ein Spalt zwischen der Laufbuchse und dem Motorblock bildet, der zu einer Verschlechterung der Wärmeabfuhr über den Motorblock, zu einer Überhitzung der Laufbuchse und damit zu deren Beschädigung führen kann.
Hierbei ist jedoch nur der temperaturmäßig relativ wenig belastete, untere Buchsenbereich in den Motorblock eingegossen. Der obere Bereich der Laufbuchse ist temperaturmäßig sehr viel höher belastet, da hier die Verbrennung abläuft, und da die Laufbuchsen wegen ihrer seitlich abgeflachten Bereiche sehr eng nebeneinander angeordnet sind. Deshalb ist dieser Bereich gemäß Stand der Technik von einem Spalt umgeben, in den Wasser zum Kühlen dieses Bereiches der Laufbuchse eingeleitet wird. Dies ergibt eine sehr aufwendige Konstruktion, die zudem dem oberen Bereich der Laufbuchse, auf den die aus dem Zünddruck der hier stattfindenden Verbrennung resultierenden Kräfte einwirken, und der ausschließlich von einem Wassermantel umgeben ist, wenig Festigkeit bietet.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine seitlich abgeflachte Laufbuchse zu schaffen, die platzsparend angeordnet werden kann, und die so ausgebildet ist, dass sie trotz- dem vollständig in einen Motorblock eingegossen werden kann, ohne dass sich während des Motorbetriebes wegen mangelnder Wärmeabfuhr Temperaturprobleme ergeben.
Gelöst wird die Aufgabe mit den im Kennzeichen des Hauptanspruches stehenden Merkmalen. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Hierbei bietet die Aufrauung auf der Außenfläche der Raugussbuchse eine sehr große in Kontakt zum Material des Motorblockes stehende Außenfläche, über die die Verbrennungswärme gut abgeleitet werden kann. Zudem ergibt die Vielzahl der Erhebungen mit Hinterschnitten eine enge Verklammerung zwischen Buchse und Motorblock, die bei unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten wegen unterschiedlicher Materialien von Buchse und Motorblock die Bildung eines thermisch isolierenden Spaltes zwischen Buchse und Motorblock verhindert.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 ein aus 4 Raugussbuchsen bestehendes Buchsenpaket zur Verwendung in einem Vierzylindermotor,
Fig. 2 das Raugussbuchsenpaket gemäß Fig. 1 in Draufsicht,
Fig. 3, 4 vergrößerte Querschnitte durch Teile der Buchsenwand mit Ausgestaltungsmöglichkeiten deren Oberflächenrauheit,
Fig. 5 - 7 Ausgestaltungen abgeflachter Raugussbuchsen mit variabler Buchsen- wanddicke und konstanter Tiefe der Aufrauung,
Fig. 8 eine Anordnung von 4 Raugussbuchsen mit elliptischer Außenkontur gemäß Fig. 5 zur Verwendung in einem Vierzylindermotor,
Fig. 9 - 11 Ausgestaltungen abgeflachter Raugussbuchsen mit konstanter Buch- senwanddicke und variabler Tiefe der Aufrauung,
Fig. 12 eine Anordnung von 4 Raugussbuchsen mit elliptischer Außenkontur gemäß Fig. 9 zur Verwendung in einem Vierzylindermotor,
Fig. 13 - 15 Ausgestaltungen abgeflachter Raugussbuchsen mit variabler Buchsen- wanddicke, konstanter Tiefe der Aufrauung und ohne Raugussstruktu- ren auf den Außenflächen derjenigen Buchsenbereiche, die bei den zu Buchsenpaketen zusammengefassten Raugussbuchsen einander gegenüberliegen und abgeflacht sind,
Fig. 16 zwei über ihre abgeflachten Bereiche zusammengefügte Raugussbuchsen,
Fig. 17 zwei mit Hilfe zweier Brücken zusammengefügte Raugussbuchsen,
Fig. 18 eine Ausgestaltung einer Brücke zum Zusammenfügen von Raugussbuchsen,
Fig. 19 eine weitere Ausgestaltung einer Brücke zum Zusammenfügen von Raugussbuchsen,
Fig. 20-24 Raugussbuchsen mit je einer Abflachung, die in ihrem unteren Bereich eine Stufe aufweist,
Fig. 25 zwei aneinandergefügte Raugussbuchsen mit einem Abstandshalter zwischen den Abflachungen und
Fig. 26 eine vergrößerte Darstellung des Abstandshalters gemäß Fig. 25.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung und Fig. 2 in Draufsicht ein aus vier Raugussbuchsen 1 bis 4 bestehendes Buchsenpaket 5. Die 4 Raugussbuchsen 1 bis 4 weisen über ihre gesamte axiale Länge aufgeraute Außenflächen auf. Hierbei weisen die gemeinsamen Wandbereiche 6 bis 8 aneinandergrenzender Buchsen 1 bis 4 eine Stegbreite x auf, die der sonstigen Wanddicke der Raugussbuchsen 1 bis 4 entspricht.
Das gesamte Buchsenpaket 5 wird in einem einzigen Gussverfahren aus einer Aluminium-Siliziumlegierung hergestellt, wobei das Standgussverfahren oder das "lost- foarrY'-Gussverfahren angewandt wird. Beide Gussverfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt (siehe DE 199 58 185 A1 zum "lost-foam"-Gussverfahren) und werden hier nicht näher erläutert. Bei der Herstellung eines Motorblockes wird das gesamte Buchsenpaket 5 in die hierfür vorgesehene Gussform gestellt und mit Gussmaterial umgössen.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Querschnitte 9 und 10 durch Teile der Wand der Raugussbuchsen zeigen Ausgestaltungen der Aufrauung, wobei die Aufrauung gemäß Querschnitt 9 unregelmäßig verteilte Erhebungen 11 und die Aufrauung gemäß Querschnitt 10 regelmäßig verteilte Erhebungen 12 aufweist. In beiden Fällen sind die Erhebungen 10 und 11 so geformt, dass von ihnen Hinterschnitte 13 und 14 gebildet werden, deren Funktion darin besteht, die Raugussbuchsen im Umguss- material des Motorblockes zu verankern. Die Höhe der Erhebungen 11 und 12 und damit die Tiefe y der Aufrauung weisen einen Wert von 0,2 mm bis 2 mm auf.
Die in den Figuren 5 bis 15 im Querschnitt dargestellten, abgeflachten Raugussbuchsen können aus Gusseisen bestehen und werden dann bevorzugt im Schleudergussverfahren hergestellt. Sie können aber auch aus einer Aluminium-Silizium- Legierung bestehen, was die Möglichkeit eröffnet, die Raugussbuchsen im Standgussverfahren, im Schleudergussverfahren oder im "lost-foam"-Gussverfahren herzustellen. Letztlich besteht die Möglichkeit, die Raugussbuchsen aus einem Sintermetall herzustellen. Hierbei können die Buchsen bereits im Rahmen des Gießverfahrens ihre endgültige, ein- oder zweiseitig abgeflachte Form erhalten. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Buchsen nach dem Gießen durch mechanische Bearbeitung (Fräsen) abzuflachen.
Bei der Herstellung eines Motorblockes aus Leichtmetall, wie beispielsweise aus Aluminium, Magnesium oder aus einer Legierung mit diesen Metallen gibt es zum einen die Möglichkeit, die Buchsen auf Pinolen des Gießwerkzeuges aufzustecken, derart auszurichten, dass die abgeflachten Bereiche der Buchsen einander gegenüberliegen, und die Buchsen dann mit dem Leichtmetall des Motorblockes zu umgießen. Zum anderen können die Buchsen über ihre Abflachungen aneinandergefügt werden, d.h., über ihre abgeflachten Mantelflächen miteinander verschweißt, verlötet oder verklebt werden, sodass sich im Schnitt brillenförmige Anordnungen der Buchsen ergeben. Die so erhaltenen Buchsenpakete werden dann in das Gießwerkzeug eingelegt und mit dem Leichtmetall des Motorblockes umgössen.
Die folgenden in den Figuren 5 bis 7, 9 bis 11 und 13 bis 15 dargestellten Gestaltungmöglichkeiten von Raugussbuchsen sind denkbar:
Fig. 5: Dargestellt ist eine Buchse 15 mit im Querschnitt elliptischer Außenform, variabler Dicke der Buchsenwand 19 und konstanter Tiefe der Aufrauung 20. Fig. 6: Dargestellt ist eine Buchse 16 mit variabler Dicke der Buchsenwand 19', mit konstanter Tiefe der Aufrauung 20 und mit einer Außenform, die im Querschnitt aus vier näherungsweise gleich großen, kreisbogenförmigen Segmenten 21 bis 24 besteht, wobei die einander gegenüberliegenden Segmente 21 und 22 dickere Bereiche der Buchsenwand 19' und die einander gegenüberliegenden Segmente 23 und 24 dünnere Bereiche der Buchsenwand 19', d.h., deren abgeflachte Bereiche nach außen begrenzen.
Fig. 7: Dargestellt ist eine Buchse 17 mit variabler Dicke der Buchsenwand 19", mit konstanter Tiefe der Aufrauung 20 und mit einer Außenform, die sich im Querschnitt aus zwei einander gegenüberliegenden kreisbogenförmigen Segmenten 25 und 26 und zwei einander gegenüberliegenden, ebenen Segmenten 27 und 28 zusammensetzt. Hierbei werden die einander gegenüberliegenden abgeflachten Bereiche der Buchse 17 von den Segmenten 27 und 28 nach außen begrenzt.
Fig. 8 zeigt eine Möglichkeit, die Raugussbuchsen 15 mit elliptischer Außenkontur auf platzsparende Weise nebeneinander anzuordnen, sodass sich ein für einen Vierzylindermotor geeignetes Buchsenpaket 18 ergibt. Hierbei begrenzen die Nebenachsenbereiche der elliptischen Kontur die abgeflachten Bereiche der Buchsen 15, welche abgeflachten Bereiche bei der Anordnung der Buchsen 15 zu einem Buchsenpaket 18 auf Abstand einander gegenüberliegen.
Fig. 9: Dargestellt ist eine Buchse 29 mit konstanter Dicke der Buchsenwand 32, mit variabler Tiefe der Aufrauung 33 und mit einer im Querschnitt elliptischen Außenkontur, die der Außenform der Buchse 15 gemäß Fig. 5 gleicht. Fig. 10: Dargestellt ist eine Buchse 30 mit konstanter Dicke der Buchsenwand 32, mit variabler Tiefe der Aufrauung 33' und mit einer im Querschnitt aus kreisbogenförmigen Segmenten bestehenden Außenkontur, die der Außenform der Buchse 16 gemäß Fig. 6 gleicht.
Fig. 11 : Dargestellt ist eine Buchse 31 mit konstanter Dicke der Buchsenwand 32, mit variabler Tiefe der Aufrauung 33" und mit einer im Querschnitt aus zwei kreisbogenförmigen Segmenten und zwei ebenen Segmenten, die jeweils einander gegenüberliegen, gebildeten Außenkontur, die der Außenform der in Fig. 7 dargestellten Buchse 17 gleicht. Hergestellt werden die in den Fig. 9 bis 11 dargestellten Raugussbuchsen 29 bis 31 im Schleudergussverfahren, wobei die Variation der Tiefe der Aufrauungen 33, 33' und 33" durch eine entsprechende Einstellung der Verfahrensparameter erreichbar ist.
Fig. 12 zeigt eine Anordnung von 4 der in Fig. 9 gezeigten Raugussbuchsen 29 zu einem Buchsenpaket 34 ähnlich dem in Fig. 8 dargestellten Buchsenpaket 18 zur Verwendung in einem Vierzylindermotor. Die Raugussbuchsen der gezeigten Art können hierbei auf einen Abstand z von 0,5 mm bis 0,05 mm nebeneinander angeordnet werden.
Fig. 13: Dargestellt ist eine Buchse 35 mit variabler Buchsenwanddicke, konstanter Tiefe der Aufrauung und einer elliptischen Außenkontur, die der Außenkontur der in Fig. 5 dargestellten Buchse 15 gleicht. Die einander gegenüberliegenden, abgeflachten Buchsenbereiche 38 und 39 weisen hierbei keine Raugussstrukturen auf. Fig. 14: Dargestellt ist eine Buchse 36 mit variabler Buchsenwanddicke, konstanter Tiefe der Aufrauung und einer im Querschnitt aus mehreren kreisbogenförmigen Segmenten bestehenden Außenkontur, die der Außenform der in Fig. 6 dargestellten Buchse 16 gleicht. Die einander gegenüberliegenden, abgeflachten Buchsenbereiche 40 und 41 weisen keine Raugussstrukturen auf.
Fig. 15: Dargestellt ist eine Buchse 37 mit variabler Buchsenwanddicke, konstanter Tiefe der Aufrauung und einer Außenkontur, die im Querschnitt aus zwei kreisbogenförmigen und zwei ebenen Segmenten besteht, und die der Außenform der in Fig. 7 dargestellten Buchse 17 gleicht. Hierbei kann, wenn die Buchse das erste oder das letzte Element eines in einer Reihe angeordneten Buchsenpaketes ist, ein ebenes Segment 43 der Außenkontur mit einer Raugussstruktur versehen sein und das dem gegenüberliegende Segment 42 ohne Raugussstruktur ausgebildet sein. Hierbei können diejenigen Segmente 38 bis 42 der Außenkonturen der Raugussbuchsen 35 bis 37, die keine Raugussstrukturen aufweisen, bereits im Rahmen der Gießvorganges hergestellt werden. Möglich ist aber auch, die gesamte Mantelfläche der Buchse mit einer Raugussstruktur zu versehen und im Anschluss daran die Raugussstrukturen der abzuflachenden Buchsenbereiche wegzufräsen. Die in den Fig. 7, 11 und 15 dargestellten Buchsen 17, 31 und 37, deren Außenkonturen die ebenen Segmente 27, 28, 42 und 43 aufweisen, können über diese Segmente durch Kleben, Löten oder Schweißen aneinandergefügt werden, sodass sich im Querschnitt brillenartige Buchsenstrukturen ergeben. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass bei der Herstellung von Motorblöcken mehrere Buchsen gleichzeitig in der Gießmaschine plaziert werden können, wodurch die Herstellung der Motorblöcke beschleunigt und verbilligt wird. Gemäß Fig. 16 wird hierbei je eine Klebe- oder Lötschicht 44 auf die einander gegenüberliegenden, abgeflachten Bereiche der Buchsen aufgebracht, bevor die Buchsen zusammmengefügt werden.
Eine weitere Möglichkeit, Buchsen vor dem Eingießen in einen Motorblock miteinander zu verbinden, ist in Fig. 17 dargestellt. Verwendet werden hierbei Brücken 45 und 46, die auf aneinandergrenzende Bereiche der Stirnseiten 47 und 48 bzw. 49 und 50 der Buchsen 51 und 52 geklebt oder gelötet werden und die Buchsen 51 und 52 dadurch verbinden.
Gemäß Fig. 18 können die Brücken 45, 46 die Form runder Scheiben haben. Gemäß Fig. 19 kann den Brücken 45', 46' aber auch die Form rechteckiger Scheiben gegeben werden. Hergestellt sind die Brücken aus Leichtmetall oder aus einer Leichtmetalllegierung.
Wenn Buchsen vor dem Vergießen auf Pinolen befestigt werden, kann der Spalt zwischen dem Buchsen nicht beliebig eng sein, damit das Leichtmetall des Motorblockes durch den Spalt zwischen den Buchsen fließt, den Raum zwischen den Buchsen ausfüllt und nach dem Erkalten eine feste Verbindung zwischen den Buchsen schafft. Sind Buchsen auf einander gegenüberliegenden Mantelbereichen abgeflacht, ist es zu diesem Zweck erforderlich, dafür zu sorgen, dass die Buchsen bei der Montage auf den Pinolen immer eine eindeutig definierte Drehstellung einnehmen, damit der Spalt zwischen den abgeflachten Bereichen der Buchsen seine maximale Breite beibehält und nicht durch teilweise verdrehte Buchsen verkleinert oder komplett verschlossen wird. Erreichbar ist dies dadurch, dass die einander gegenüberliegenden Abflachungen der Buchsenmantelflächen in ihren unteren, der Kurbelwelle zugewandten Bereichen Stufen 53, 53' aufweisen, die in den Fig. 20, 23 und 24 in Seitenansicht und in den Fig. 21 und 22 in Draufsicht dargestellt sind. Die Stufen 53, 53' weisen ebenfalls abgeflachte Bereiche 54, 54' (Fig. 20, 23, 24) auf, die beim Aufschieben der Buchsen auf Pinolen parallel zueinander ausgerichet sein müssen, damit die Buchsen auf die Pinolen passen, und die somit dafür sorgen, dass die Buchsen immer eine eindeutig definierte Drehstellung zueinander einnehmen. Zusätzlich können die Buchsen über die abgeflachten Bereiche 54, 54' der Stufen 53, 53' aneinander gefügt, d.h., miteinander verklebt, oder verlötet werden.
Idealerweise beträgt die Weite des Spaltes 55 1 mm bis 3,5 mm bei einer Raugussbuchse mit einer Wanddicke 56 von 2,5 mm und einer Tiefe 57 der Aufrauung von 1 ,5 mm. Die Stegbreite 60 beträgt 5,5 mm bei Buchsen mit einem Zylinderdurchmesser 58 von 82 mm. Erreichbar ist hierbei ein Zylinderabstand 59 von 87,5 mm.
In Fig. 23 ist in Seitenansicht und in Fig. 24 in Draufsicht gut die in die Buchsenmantelfläche eingeformte Abflachung 61 zu erkennen, die im Gegensatz zu der übrigen Buchsenmantelfläche keine Aufrauung aufweist.
Eine weitere Lösung des Problemes, die Abflachungen der Raugussbuchsen auf Abstand zu halten, und dafür zu sorgen, dass die Buchsen in einer eindeutig definierten Drehstellung zueinander angeordnet sind, besteht gemäß Fig. 25 und 26 in einem zwischen den abgeflachten Bereichen 63 und 64 angeordneten Abstandshalter 62. Dies hat den weiteren Vorteil, dass zwischen den abgeflachten Bereichen 63 und 64 der auf Abstand zueinander gehaltenen Buchsen Platz für in den Motorblock einzubringende Kühlbohrungen vorhanden ist.
Gemäß einer in den Figuren nicht dargestellten Ausgestaltung der Raugussbuchsen können einander gegenüberliegende Bereiche der Außenflächen nebeneinander angeordneter Buchsen konkav ausgebildet sein. Bezuqszeichenliste
X Stegbreite y Tiefe der Aufrauung z Abstand zwischen zwei Raugussbuchsen
1 bis 4 Raugussbuchse
5 Buchsenpaket
6 bis 8 Wandbereich
9, 10 Querschnitt
11 , 12 Erhebung
13, 14 Hinterschnitt
15 bis 17 Buchse, Laufbuchse
18 Buchsenpaket
19, 19', 19" Buchsenwand
20 Aufrauung
21 bis 24 Segment der Außenform der Buchse 16
25 bis 28 Segment der Außenform der Buchse 17
29 bis 31 Buchse, Laufbuchse
32 Buchsenwand
33, 33', 33" Aufrauung
34 Buchsenpaket
35 bis 37 Buchse, Laufbuchse
38, 39 abgeflachter Bereich der Buchse 35 0, 41 abgeflachter Bereich der Buchse 36 2, 43 Segment der Außenkontur der Buchse 37 4 Klebe- oder Lötschicht 5, 45', 46, 46' Brücke 7 bis 50 Stirnseite 1 , 52 Buchse, Laufbuchse 3, 53' Stufe 4, 54' abgeflachter Bereich der Stufe 53 5 Spaltbreite 6 Wanddicke 7 Tiefe der Aufrauung 8 Zylinderdurchmesser 0 Stegbreite 1 Abflachung 2 Abstandhalter 3, 64 abgeflachter Bereich

Claims

Patentansprüche
1. Laufbuchse für einen Verbrennungsmotor, deren Außenfläche mindestens einen über ihre gesamte axiale Länge reichenden, abgeflachten Bereich (27, 28, 38 bis 43, 54, 54', 61 ) aufweist und zumindest in ihrem unteren, dem Kurbelgehäuse zugewandten Bereich mindestens einen Eingriffsabschnitt mit mindestens einem einen Hinterschnitt aufweisenden Vorsprung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbuchse als Raugussbuchse ausgebildet ist, deren Außenfläche eine über ihre gesamte axiale Länge reichende und aus einer Vielzahl von Erhebungen (11 , 12) mit Hinterschnitten (13, 14) bestehende Aufrauung aufweist.
2. Laufbuchse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Erhebungen (11, 12) 0,2 mm bis 2 mm beträgt.
3. Laufbuchse (15, 29, 35) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine im Querschnitt elliptische Außenkontur.
4. Laufbuchse (16, 30, 36) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Außenkontur, die im Querschnitt aus vier näherungsweise gleich großen, kreisbogenförmigen Segmenten (21 bis 24) besteht.
5. Laufbuchse (17, 31 , 37) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Außenkontur, die im Querschnitt aus zwei einander gegenüberliegenden, kreisbogenförmigen Segmenten (25, 26) und zwei einander gegenüberliegenden ebenen Segmenten (27, 28) besteht.
6. Laufbuchse nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenform der Laufbuchse bei konstanter Tiefe der Aufrauung durch eine über den Umfang variierende Buchsenwanddicke gebildet wird.
7. Laufbuchse nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenform der Laufbuchse bei konstanter Buchsenwanddicke durch eine über den Umfang variierende Tiefe der Aufrauung gebildet wird.
8. Laufbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine abgeflachte Bereich auf seiner unteren dem Kurbelgehäuse zugewandten Seite mit einer Stufe (53) mit einem radial außen liegenden, abgeflachten Bereich (54) versehen ist.
9. Laufbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Gusseisen besteht und im Schleudergussverfahren hergestellt ist.
10. Laufbuchse nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Aluminium-Siliziumlegierung besteht.
11. Laufbuchse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Standgussverfahren hergestellt wird.
12. Laufbuchse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Schleudergussverfahren hergestellt wird.
13. Laufbuchse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie im lost- foam-Gussverfahren hergestellt wird.
14. Laufbuchse nach Annspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Sintermetall besteht.
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