WO2016124311A1 - Zylinderlaufflächen in fluidarbeitsmaschinen - Google Patents

Zylinderlaufflächen in fluidarbeitsmaschinen Download PDF

Info

Publication number
WO2016124311A1
WO2016124311A1 PCT/EP2016/000088 EP2016000088W WO2016124311A1 WO 2016124311 A1 WO2016124311 A1 WO 2016124311A1 EP 2016000088 W EP2016000088 W EP 2016000088W WO 2016124311 A1 WO2016124311 A1 WO 2016124311A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cylinder tube
cylinder
coating
piston
hydrogen
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/000088
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Adler
Sascha Dorner
Michael Stefan
Christoph Nagl
Original Assignee
Linde Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde Aktiengesellschaft filed Critical Linde Aktiengesellschaft
Publication of WO2016124311A1 publication Critical patent/WO2016124311A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/126—Cylinder liners

Definitions

  • the invention relates to a piston engine, for the compression or expansion of fluids, comprising a cylinder tube with a cylinder surface, in which a piston is movable, wherein the cylinder tube of an outer cylinder tube and a
  • the inner wall has a coating that represents the cylinder surface.
  • Piston engines are known from the prior art, which are used for example in high pressure compressor stations for gases and fluids. They are mainly used at petrol stations for natural gas or hydrogen. In these
  • Piston engines generate pressures of up to 1000 bar, so that the cylinder tubes, in which the compressor pistons move, are made of high-strength and mostly hardened steels.
  • Compressor pistons are almost exclusively made of metal, in particular of light metals or steels.
  • Particularly suitable materials for piston construction are aluminum wrought alloys according to DIN EN 10087, tempered steels according to EN 10083-1 and case hardening steels according to DIN EN 10084.
  • the sealing materials used in the prior art usually plastics, which in particular include PTFE.
  • Coatings hardened When using steel, the coating with hard chrome or diamond-like carbon layers is particularly suitable
  • Cylinder tube to be replaced For diamond-like carbon layers, depending on the carrier material, problems arise in the connection of the layer to the carrier. With insufficient hardness of the carrier material, parts of the coating can be torn out by the oscillating movement of the piston and the sliding seal of the piston. This too leads to a necessary replacement of the complete cylinder tube.
  • oxide layers on aluminum which have an extreme compressive strength of typically up to 4000 MPa and a Vickers hardness of up to 2000 HV. These layers are usually applied by anodic oxidation processes (anodizing process) on an aluminum-containing or all-aluminum carrier. Compared to an oxide layer formed purely by atmospheric oxygen, with a few nanometers thickness, the layer produced by the anodization process has a layer thickness of up to 100 pm. In addition, due to the high melting temperature of 2050 ° C, operating temperatures up to 1900 ° C are possible on the surface of the layer, provided that the lower layers and the substrate are cooled accordingly. However, pure aluminum pipes with an oxidic coating would have to have extreme wall thicknesses in order to that in the compression usually
  • Nickel-silicon carbide coatings are also known.
  • Aluminum cylinder tubes for 2-stroke internal combustion engines are used as a cylinder running surface for metallic seals. Since max. Pressures of 150 bar arise, aluminum pipes are sufficiently solid for these
  • the nickel-silicon carbide coating is usually over
  • the layer consists of a nickel matrix, in which the
  • wear-resistant SiC silicon carbide
  • SiC silicon carbide
  • the SiC is evenly distributed in the nickel matrix.
  • the special hardness of the coating results from the combination of the nickel matrix with a hardness of Vickers of about 600 HV and that of the SiCs of 2500 HV.
  • catalysts have strong paramagnetic moments that affect the nuclear spins of hydrogen.
  • metal oxides in particular iron oxide gels, iron hydroxide, chromium or
  • the installation cylinder tube made of aluminum or an aluminum alloy is made and that the installation cylinder tube on the inner wall has a coating which represents the cylinder surface and which has a layer thickness between 50 ⁇ and 100 ⁇ .
  • the pressure-resistant properties of the steel can be used and the wall thickness is lower than with a pure aluminum tube.
  • the installation cylinder tube made of aluminum or an aluminum alloy is cheaper than a high-strength steel in any replacement.
  • a preferred embodiment of the piston engine provides that the piston has at least one circumferential annular groove into which a sealing material cooperating with the cylinder running surface is introduced.
  • the installation cylinder tube on the inner wall on an oxide coating which represents the cylinder surface.
  • the oxidic coating is preferably produced by anodic oxidation. This preferably has a layer thickness of up to 100 m, in particular between 50 [im and 100 ⁇ on. This oxide coating has particular advantages when the
  • Piston engine is used as Expansionsmaschne.
  • the cylinder running surface is formed to a large extent from aluminum (III) oxide.
  • the installation cylinder tube on the inner wall to a nickel-silicon carbide coating, which the
  • the nickel-silicon carbide coating is applied as a dispersion coating. This has a layer thickness of up to 100 ⁇ , in particular between 50 ⁇ and 100 pm on.
  • the piston engine is used for the compression and expansion of fluids, in particular of hydrogen.
  • the cylinder surface is used as a catalyst according to
  • the combination of steel and aluminum as the outer and inner tube is a compact design with high hardness of the cylinder surface
  • Coating or the nickel-silicon carbide coating result from the high hardness of the ceramic materials.
  • the combined design also allows a cost-effective replacement of only the inner tube, if wear or other damage should occur.
  • Aluminum is a material with good thermal conductivity. Resulting heat can be dissipated so efficiently over the aluminum tube to the outside. Due to the low thermal load, especially the surrounding valves and devices, the service life of the piston engine is further improved. A particular advantage arises when using metal oxide
  • the metal oxides act as a catalyst for the temperature-dependent conversion of ortho- to para-hydrogen.
  • the highest possible para-hydrogen content is desired.
  • Hydrogen compressors Through the metal oxide cylinder surface, catalysis leads to an accelerated transition from para to ortho-hydrogen up to the compressor outlet. This is particularly desired by the automotive industry because the para-modification of hydrogen can not be fully exploited by fuel cells of the latest generation.
  • the piston engine can be used for the compression or expansion of fluids, even when high pressures are not as crucial as in the compression of hydrogen for vehicle refueling. Also with others
  • valves in that the valve is designed such that an oscillating valve stem made of hardened steel and the mating surface made of aluminum with a corresponding coating, in particular a nickel-silicon-carbide coating.
  • Figure 1 shows schematically a cylinder tube of a piston engine
  • Figure 1 shows a cylinder tube of a piston engine with an outer cylinder tube 1 and an inner built-in cylinder tube 2.
  • the installation cylinder tube has a
  • a piston 5 is moved, which has a circumferential annular groove 4.
  • the sealing material is introduced, which represents the opponent of the cylinder surface.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

Kolbenmaschine, zur Verdichtung oder Expansion von Fluiden, aufweisend ein Zylinderrohr mit einer Zylinderlauffläche (3), in dem ein Kolben (5) bewegbar ist, wobei das Zylinderrohr aus einem Außenzylinderrohr (1) und einem Einbauzylinderrohr (2) aufgebaut ist, dessen innere Wand eine Beschichtung aufweist, die die Zylinderlauffläche (3) darstellt, und wobei das Außenzylinderrohr (1) aus einem druckstabilen Material, insbesondere einem hochfesten Stahl gefertigt ist, dass das Einbauzylinderrohr (2) aus Aluminium oder einer Aluminium enthaltenden Legierung gefertigt ist und dass das Einbauzylinderrohr an der inneren Wand eine Beschichtung aufweist, welche die Zylinderlauffläche darstellt und welche eine Schichtdicke zwischen 50 μm und 100 μm aufweist.

Description

Beschreibung
Zylinderlaufflächen in Fluidarbeitsmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Kolbenmaschine, zur Verdichtung oder Expansion von Fluiden, aufweisend ein Zylinderrohr mit einer Zylinderlauffläche, in dem ein Kolben bewegbar ist wobei das Zylinderrohr aus einem Außenzylinderrohr und einem
Einbauzylinderrohr aufgebaut ist, dessen innere Wand eine Beschichtung aufweist, die die Zylinderlauffläche darstellt.
Aus dem Stand der Technik sind Kolbenmaschinen bekannt, welche beispielsweise in Hochdruckverdichterstationen für Gase und Fluide eingesetzt werden. Sie werden vor allem an Tankstellen für Erdgas oder Wasserstoff eingesetzt. In diesen
Kolbenmaschinen entstehen Drücke von bis zu 1000 bar, so dass die Zylinderrohre, in denen sich die Verdichterkolben bewegen, aus hochfesten und meist gehärteten Stählen gefertigt sind. Verdichterkolben werden nahezu ausschließlich aus Metall gefertigt, insbesondere aus Leichtmetallen oder Stählen. Als besonders geeignete Materialien für den Kolbenbau sind Aluminiumknetlegierungen nach DIN EN 10087, Vergütungsstähle nach EN 10083-1 und Einsatzstähle nach DIN EN 10084 bekannt. Als Dichtmaterialien werden nach dem Stand der Technik meist Kunststoffe verwendet, welche insbesondere PTFE beinhalten.
Genügt die Härte der Stähle bzw. deren Gleiteigenschaft selbst nicht aus, wird die Innenseite der Zylinderrohre, also die Zylinderlauffläche, über zusätzliche
Beschichtungen gehärtet. Bei der Verwendung von Stahl eignet sich hierbei vor allem die Beschichtung mit Hartchrom, oder diamantähnlichen Kohlenstoffschichten
(Diamond-Like Carbon - DLC).
Es zeigt sich jedoch, dass vor allem bei der Verwendung der Kolbenmaschine zur Verdichtung von Wasserstoff Hartchromschichten, aufgrund des schichtweisen
Aufbaus von Wasserstoff unterwandert werden. Bei dauerhafter Belastung kann es so zum Abplatzen der Beschichtung kommen. Im Reparaturfall muss das ganze
Zylinderrohr ersetzt werden. Bei diamantähnlichen Kohlenstoffschichten ergeben sich je nach Trägermaterial Probleme bei der Anbindung der Schicht an den Träger. Bei unzureichender Härte des Trägermaterials können durch die oszillierende Bewegung des Kolbens und der gleitenden Dichtung des Kolbens Teile der Beschichtung herausgerissen werden. Auch dies führt zu einem notwendigen Ersatz des kompletten Zylinderrohres.
Probleme durch Abplatzungen sind auch auch bei großen Temperaturschwankungen durch unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten der Schichtmaterialien und des Trägers zu erwarten.
Aus dem Stand der Technik sind allerdings oxidische Schichten auf Aluminium bekannt die eine extreme Druckfestigkeit von typischerweise bis zu 4000 MPa und eine Härte nach Vickers von bis zu 2000 HV aufweisen. Diese Schichten werden in der Regel über anodische Oxidationsverfahren (Eloxal-Verfahren) auf einem aluminiumhaltigen oder rein aus Aluminium bestehenden Träger aufgebracht. Im Vergleich zu einer rein durch atmosphärischen Sauerstoff gebildeten Oxidschicht, mit wenigen Nanometer Dicke, weist die über das Eloxal-Verfahren hergestellte Schicht eine Schichtdicke von bis zu 100 pm auf. Zudem sind an der Oberfläche der Schicht, aufgrund der hohen Schmelztemperatur von 2050 °C, Betriebstemperaturen bis zu 1900 °C möglich, vorausgesetzt die unteren Schichten und das Trägermaterial werden entsprechend gekühlt. Reine Aluminiumrohre mit einer oxidischen Beschichtung müssten jedoch extreme Wandstärken aufweisen um dem in der Verdichtung üblicherweise
herrschenden Druck von bis zu 1000 bar standzuhalten und sind deshalb dafür nicht geeignet.
Bekannt sind außerdem Nickel-Siliziumkarbid-Beschichtungen auf
Aluminiumzylinderrohren für 2-Takt Verbrennungskraftmaschinen. Sie werden als Zylinderlauffläche für metallische Dichtungen eingesetzt. Da bei der Verbrennung max. Drücke von 150 bar entstehen, sind Aluminiumrohre ausreichend fest für diese
Anwendung. Die Nickel-Siliziumkarbid-Beschichtung wird in der Regel über ein
Dispersionsbeschichtungsverfahren oder über eine galvanische Abscheidung aufgebracht. Die Schicht besteht dabei aus einer Nickel-Matrix, in der das
verschleißbeständige SiC (Siliziumkarbid) mit einer Korngröße von wenigen pm mit einem Gewichtsanteil von 2 bis 5 % eingebracht ist. Dabei entstehen Schichtdicken von bis zu 100 pm. Das SiC ist in der Nickel-Matrix gleichmäßig fein verteilt. Die besondere Härte der Beschichtung ergibt sich aus der Kombination der Nickel-Matrix mit einer Härte nach Vickers von ca. 600 HV und der des SiCs von 2500 HV.
Bei der Verdichtung von Wasserstoff über Hochdruckverdichterstationen, bzw. bei der anschließenden Speicherung des flüssigen Wasserstoffs spielt neben den hohen Drücken und Temperaturschwankungen zusätzlich die Umwandlung von ortho- und para-Wasserstoff eine Rolle. Wasserstoff liegt im Normzustand (1 ,01325 bar, 0 °C) zu 25 % als para- und zu 75 % als ortho-Wasserstoff vor. Die beiden Formen
unterscheiden sich in der Ausrichtung des elektronischen Spins. Unterhalb des Siedepunktes ist jedoch der para-Wasserstoff die stabilere Variante. Die Umwandlung von ortho- und para-Wasserstoff erfolgt ohne Katalysator auch von selbst, wenn auch sehr langsam. Durch die automatische Umwandlung von ortho- zu para-Wasserstoff entsteht am Siedepunkt eine Umwandlungswärme, die 1 ,2 mal größer als die
Verdampfungswärme von Wasserstoff ist. Bei der Speicherung eines flüssigen ortho- und para-Wasserstoff Gemisches ergeben sich deshalb über die Zeit sogenannte Boil- off Verluste. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, dass in flüssigem Wasserstoff ein möglichst großer Anteil an para-Wasserstoff vorhanden ist.
Dies kann erreicht werden in dem der Verflüssigungsprozess über mehrere Stufen erfolgt. Zudem kann der Umwandlungsprozess, durch Katalysatoren beschleunigt werden. Geeignete Katalysatoren weisen starke paramagnetische Momente auf, die die Kernspins von Wasserstoff beeinflussen. Verwendet werden können beispielsweise Metalloxide, insbesondere Eisenoxid-Gele, Eisenhydroxid, Chrom- oder
Aluminiumoxid. Beachtet werden, muss jedoch dass die entstehende
Umwandlungswärme entsprechend abgeleitet werden muss und dadurch zusätzlicher Kältebedarf entsteht. In der Regel wird deshalb die Umwandlung in mehreren Schritten durchgeführt.
Bei der Verwendung von Wasserstoff in Brennstoffzellen kann hingegen paraWasserstoff nicht ausreichend umgesetzt werden. In diesem Fall ist spätestens bei der Zuführung vor der Brennstoffzelle ein möglichst hoher ortho-Wasserstoffanteil erwünscht.
Im Stand der Technik ist keine Kolbenmaschine beschrieben, die ein Zylinderrohr mit dauerhafter Standfestigkeit beim Einsatz in einer Fluidarbeitsmaschine zur Verdichtung von Fluiden, insbesondere von Wasserstoff aufweist. Die bisher verwendeten Rohre weisen eine geringe Laufzeit oder extreme Wandstärken auf. Beschichtungen mit ausreichender Härte können auf Aluminiumrohren hergestellt werden, diese weisen jedoch nicht die erforderliche Druckstabilität im Verhältnis mit einer geeigneten Wandstärke auf. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die im Stand der Technik beschriebenen Probleme, bezüglich der Standfestigkeit der Zylinderlauffläche bei Kolbenmaschinen zur Verdichtung oder Expansion von Fluiden zu lösen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Außenzylinderrohr aus einem
druckstabilen Material, insbesondere einem hochfesten Stahl gefertigt ist, dass das Einbauzylinderrohr aus Aluminium oder einer Aluminium enthaltenden Legierung gefertigt ist und dass das Einbauzylinderrohr an der inneren Wand eine Beschichtung aufweist, welche die Zylinderlauffläche darstellt und welche eine Schichtdicke zwischen 50 μπι und 100 μηι aufweist.
Durch die Kompositbauweise des Zylinderrohres kann bei einer Verschleißerscheinung der Zylinderlauffläche nur das innere Rohr ausgetauscht werden. Dies spart vor allem Materialkosten, da nicht das komplette Zylinderrohr getauscht werden muss. Das Einbauzylinderrohr wird in das Außenzylinderrohr kraftschlüssig eingepresst oder eingeschrumpft. Geeignet ist zudem ein formschlüssiges Einklemmen des
Einbauzylinderrohres zwischen oberem Zylinderkopf und Kurbelgehäuse oder zwischen unterem und oberem Zylinderkopf der Kolbenmaschine.
Weiterhin können dadurch die druckfesten Eigenschaften des Stahls genutzt werden und die Wanddicke ist geringer als bei einem reinen Aluminiumrohr. Zudem ist das Einbauzylinderrohr aus Aluminium oder eine Aluminiumlegierung bei einem etwaigen Austausch günstiger als eines aus hochfestem Stahl.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Kolbenmaschine sieht vor, dass der Kolben zumindest eine umlaufende Ringnut aufweist, in die ein mit der Zylinderlauffläche zusammenwirkendes Dichtmaterial eingebracht ist.
Vorteilhafterweise weist das Einbauzylinderrohr an der inneren Wand eine oxidische Beschichtung auf, welche die Zylinderlauffläche darstellt. Bevorzugt wird die oxidische Beschichtung durch anodische Oxidation hergestellt. Diese weist bevorzugt eine Schichtdicke von bis zu 100 m, insbesondere zwischen 50 [im und 100 μητι, auf. Diese oxidische Beschichtung weist insbesondere Vorteile auf, wenn die
Kolbenmaschine als Expansionsmaschne verwendet wird. Vorteilhafterweise ist die Zylinderlauffläche zu einem großem Anteil aus Aluminium(lll)- oxid ausgebildet.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Einbauzylinderrohr an der inneren Wand eine Nickel-Siliziumkarbid-Beschichtung auf, welche die
Zylinderlauffläche darstellt. Vorteilhafterweise wird die Nickel-Siliziumkarbid- Beschichtung als Dispersionsbeschichtung aufgebracht. Diese weist eine Schichtdicke von bis zu 100 μητι, insbesondere zwischen 50 μιη und 100 pm, auf. Vorteilhafterweise wird die Kolbenmaschine zur Verdichtung und Expansion von Fluiden, insbesondere von Wasserstoff eingesetzt.
Bevorzugt wird die Zylinderlauffläche als Katalysator entsprechend der
temperaturabhängigen Gleichgewichtsfunktion von ortho- und para- Wasserstoff verwendet.
Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus folgenden Punkten:
Durch die Kombination von Stahl und Aluminium als äußerem und innerem Rohr ist eine kompakte Bauweise bei gleichzeitig hoher Härte der Zylinderlauffläche
gewährleistet. Die hohe Härte und Verschleißfestigkeit bei einer oxidischen
Beschichtung oder der Nickel-Siliziumkarbid-Beschichtung ergeben sich aus der großen Härte der keramischen Stoffe.
Die kombinierte Bauweise ermöglicht zudem einen kostengünstigen Austausch nur des inneren Rohres, falls doch Verschleißerscheinungen oder andere Beschädigungen auftreten sollten.
Aluminium ist ein Material mit guter Wärmeleitfähigkeit. Entstehende Wärme kann so effizient über das Aluminiumrohr nach außen abgeleitet werden. Durch die geringe thermische Belastung, vor allem auch der umgebenden Ventile und Vorrichtungen, wird die Standzeit der Kolbenmaschine zusätzlich verbessert. Ein besonderer Vorteil ergibt sich bei der Verwendung von metalloxidischen
Zylinderlaufflächen kombiniert mit der idealisiert, isentropen Entspannung von
Wasserstoff. Die Metalloxide wirken als Katalysator für die temperaturabhängige Umwandlung von ortho- zu para-Wasserstoff. Für die Speicherung von flüssigem Wasserstoff ist ein möglichst hoher para-Wasserstoffanteil gewünscht. Diese Umwandlung wird so bereits während der Entspannung in einer Expansionsmaschine, durch die Zylinderlauffläche katalysiert.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich beim Einsatz in flüssigversorgten
Wasserstoffverdichtern. Durch die metalloxidische Zylinderlauffläche kommt es durch Katalyse zum beschleunigten Übergang von para- zu ortho-Wasserstoff bis zum Verdichterausgang. Dies ist vor allem von der Fahrzeugindustrie erwünscht, da die para-Modifikation von Wasserstoff durch Brennstoffzellen der neuesten Generation nicht voll genutzt werden kann. Die Kolbenmaschine kann zur Verdichtung oder Expansion von Fluiden eingesetzt werden, selbst wenn hohe Drücke keine so entscheidende Rolle spielen wie bei der Verdichtung von Wasserstoff zur Fahrzeugbetankung. Auch bei anderen
Anwendungen kann die Ausgestaltung als kombiniertes Zylinderrohr Vorteile bringen. Beispielsweise um die Rauigkeit der Zylinderlauffläche zu verringern und so weniger Abrieb an der Dichtung oder dem Kolben zu erzeugen. Denkbar ist weiterhin die Anwendung in Ventilen, indem das Ventil so ausgestaltet ist, dass ein oszillierender Ventilstößel aus gehärtetem Stahl gefertigt ist und die Gegenlauffläche aus Aluminium mit entsprechender Beschichtung, insbesondere einer Nickel-Silizium-Karbid- Beschichtung.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Figur
schematisch dargestellt.
Figur 1 zeigt schematisch ein Zylinderrohr einer Kolbenmaschine Figur 1 zeigt ein Zylinderrohr einer Kolbenmaschine mit einem Außenzylinderrohr 1 und einem inneren Einbauzylinderrohr 2. Das Einbauzylinderrohr weist eine
Beschichtung auf, welche die Zylinderlauffläche 3 darstellt. Innerhalb des
Zylinderrohres wird ein Kolben 5 bewegt, welcher eine umlaufende Ringnut 4 aufweist. In dieser Ringnut 4 ist das Dichtmaterial eingebracht, welches den Gegenspieler der Zylinderlauffläche darstellt.

Claims

Patentansprüche
1. Kolbenmaschine, zur Verdichtung oder Expansion von Fluiden, aufweisend ein Zylinderrohr mit einer Zylinderlauffläche (3), in dem ein Kolben (5) bewegbar ist, wobei das Zylinderrohr aus einem Außenzylinderrohr (1) und einem
Einbauzylinderrohr (2) aufgebaut ist, dessen innere Wand eine Beschichtung aufweist, die die Zylinderlauffläche (3) darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenzylinderrohr (1) aus einem druckstabilen Material, insbesondere einem hochfesten Stahl gefertigt ist, dass das Einbauzylinderrohr (2) aus Aluminium oder einer Aluminium enthaltenden Legierung gefertigt ist und dass das
Einbauzylinderrohr an der inneren Wand eine Beschichtung aufweist, welche die
Zylinderlauffläche darstellt und welche eine Schichtdicke zwischen 50 [im und 100 μη aufweist.
2. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) zumindest eine umlaufende Ringnut (4) aufweist, in die ein mit der
Zylinderlauffläche (3) zusammenwirkendes Dichtmaterial eingebracht ist.
3. Kolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbauzylinderrohr (2) an der inneren Wand eine oxidische Beschichtung aufweist.
4. Kolbenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die oxidische Beschichtung durch anodische Oxidation hergestellt wird.
5. Kolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbauzylinderrohr (2) an der inneren Wand eine Nickel-Siliziumkarbid- Beschichtung aufweist.
6. Kolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickel- Siliziumkarbid-Beschichtung als Dispersionsbeschichtung aufgebracht wird.
7. Anwendung einer Kolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenmaschine zur Verdichtung und Expansion von Fluiden, insbesondere von Wasserstoff eingesetzt wird.
Anwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zylinderlauffläche als Katalysator für die Umwandlung entsprechend der temperaturabhängigen Gleichgewichtsfunktion von ortho- und para- Wasserstoff verwendet wird.
PCT/EP2016/000088 2015-02-03 2016-01-19 Zylinderlaufflächen in fluidarbeitsmaschinen WO2016124311A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015001366.1 2015-02-03
DE102015001366.1A DE102015001366A1 (de) 2015-02-03 2015-02-03 Zylinderlaufflächen in Fluidarbeitsmaschinen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016124311A1 true WO2016124311A1 (de) 2016-08-11

Family

ID=55177926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/000088 WO2016124311A1 (de) 2015-02-03 2016-01-19 Zylinderlaufflächen in fluidarbeitsmaschinen

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015001366A1 (de)
WO (1) WO2016124311A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190145395A1 (en) * 2017-11-10 2019-05-16 Haskel International, Llc Method of Construction for High Cycle Fatigue Resistant Pressure Vessels in Hydrogen Service

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2205173A1 (de) * 1972-02-04 1973-08-16 Bosch Gmbh Robert Kolbenverdichter
GB2130685A (en) * 1982-11-25 1984-06-06 Rivapompe Sa Piston pump
US20100139928A1 (en) * 2008-12-02 2010-06-10 National Oilwell Varco, L.P. Replaceable sleeve for a cylinder liner
EP2818708A2 (de) * 2013-06-28 2014-12-31 LG Electronics, Inc. Linearer Verdichter

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3841833C1 (de) * 1988-12-13 1990-05-17 Peter 7981 Vogt De Greiner
DE9422167U1 (de) * 1994-10-28 1999-05-12 DaimlerChrysler AG, 70567 Stuttgart In ein Kurbelgehäuse einer Hubkolbenmaschine eingegossene Zylinderlaufbüchse aus einer übereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung
DE10308561B4 (de) * 2003-02-27 2005-03-17 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Verschleißschutzbeschichtung, ihre Verwendung auf einem Kolben oder Kolbenring und ihr Herstellungsverfahren
DE102007022961A1 (de) * 2007-05-16 2008-11-20 Linde Ag Hochdruckwasserstoffpumpe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2205173A1 (de) * 1972-02-04 1973-08-16 Bosch Gmbh Robert Kolbenverdichter
GB2130685A (en) * 1982-11-25 1984-06-06 Rivapompe Sa Piston pump
US20100139928A1 (en) * 2008-12-02 2010-06-10 National Oilwell Varco, L.P. Replaceable sleeve for a cylinder liner
EP2818708A2 (de) * 2013-06-28 2014-12-31 LG Electronics, Inc. Linearer Verdichter

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015001366A1 (de) 2016-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1710216B1 (de) Kompressor mit einer oberflächenschicht eines keramischen werkstoffs und das verfahren seiner herstellung
EP2331728B1 (de) Gleitelement in einem verbrennungsmotor, insbesondere kolbenring
EP2823078B1 (de) Hitzebeständiger lagerwerkstoff aus einer austenitischen eisenmatrix-legierung
DE102006042549A1 (de) Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche
EP2732064B1 (de) Verschleissschutzschicht für kolbenringe
EP3007842B2 (de) Verfahren zur herstellung von warmbeständigen und verschleissfesten formteilen, insbesondere motorkomponenten
DE102009049323A1 (de) Verbrennungsmotor mit einem Kurbelgehäuse sowie Verfahren zur Herstellung eines Kurbelgehäuses
DE112007002854T5 (de) Kolbenring
WO2009016051A1 (de) Kolbenring
WO2016124311A1 (de) Zylinderlaufflächen in fluidarbeitsmaschinen
DE112015004758T5 (de) Kolbenring und verbrennungskraftmaschine
Gupta et al. Tribological characterisation of thermal sprayed CrC alloyed coating–A review
WO2016152967A1 (ja) 摺動部品および摺動構造体
EP3033500B1 (de) Leichtmetalleinlassventil
DE102010048550A1 (de) Verfahren zur Bearbeitung, insbesondere zur mechanischen Bearbeitung, wenigstens eines abgasführenden Oberflächenbereichs eines Brennkraftmaschinen- oder Kurbelgehäusebestandteils sowie Brennkraftmaschinen-Kurbelgehäuse und Zylinderlaufbuchse
EP2408949B1 (de) Verfahren zur beschichtung eines gleitelements und gleitelement, insbesondere kolbenring
EP3201459B1 (de) Kolben, kolbenmaschine mit einem solchen sowie kraftfahrzeug mit einer solchen kolbenmaschine
Rao et al. Analysis of engine cylinder liners
DE102013211887A1 (de) Kolbenmaschine
CN109396443A (zh) 一种柴油机粉末冶金气门座
WO2003074898A1 (de) Metall-keramik-verbundwerkstoffe für tribologische anwendungen sowie definierte gleit-/reibpaarungen auf der grundlage dieser werkstoffe
DE10306096A1 (de) Metall-Keramik-Verbundwerkstoffe für tribologische Anwendungen sowie definierte Gleit-/Reibpaarungen auf der Grundlage dieser Werkstoffe
JP4959609B2 (ja) 極低温用耐摩耗性材料
DE102017202620B4 (de) Zylinder für einen Verbrennungsmotor, tribologisches System und Verbrennungskraftmaschine mit einem solchen
RU184991U1 (ru) Шаровой кран

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16700946

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16700946

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1