DE102014005096A1 - Cylinder liner, assembly and method for manufacturing a cylinder liner - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zylinderlaufbuchse (30) aus einem Gusseisenwerkstoff für ein Zylinderkurbelgehäuse (11, 12) eines Verbrennungsmotors. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest ein Teilbereich der äußeren Mantelfläche (34) der Zylinderlaufbuchse (30) eine mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens aufgetragene Beschichtung (35) aus unlegiertem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von höchstens 0,20 Gew.-% oder aus austenitischem Stahl aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Zylinderlaufbuchse (130) aus einem Gusseisenwerkstoff für ein Zylinderkurbelgehäuse (111, 112) eines Verbrennungsmotors. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest ein Teilbereich der äußeren Mantelfläche (134) der Zylinderlaufbuchse (130) eine mittels eines Schweißverfahrens aufgetragene Beschichtung (135) aufweist, die aus einer unteren Schicht (135a) aus Nickel und einer oberen Schicht (135b) aus einem kavitationsbeständigen metallischen Werkstoff besteht.The present invention relates to a cylinder liner (30) made of a cast iron material for a cylinder crankcase (11, 12) of an internal combustion engine. According to the invention, at least a portion of the outer lateral surface (34) of the cylinder liner (30) is coated by means of an MIG or TIG welding process coating (35) of unalloyed steel with a carbon content of at most 0.20 wt .-% or from austenitic steel. The present invention further relates to a cylinder liner (130) made of a cast iron material for a cylinder crankcase (111, 112) of an internal combustion engine. According to the invention, at least a partial area of the outer lateral surface (134) of the cylinder liner (130) has a coating (135) applied by means of a welding process, which consists of a lower layer (135a) of nickel and an upper layer (135b) of a cavitation-resistant metallic material.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zylinderlaufbuchse aus einem Gusseisenwerkstoff für ein Zylinderkurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Baueinheit aus mindestens einer Zylinderlaufbuchse aus einem Gusseisenwerkstoff und einem Zylinderkurbelgehäuse für einen Verbrennungsmotor, mit mindestens einem der mindestens einen Zylinderlaufbuchse zugeordneten Kühlmittelraum. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Zylinderlaufbuchse.The present invention relates to a cylinder liner made of a cast iron material for a cylinder crankcase of an internal combustion engine. The present invention further relates to an assembly of at least one cylinder liner made of a cast iron material and a cylinder crankcase for an internal combustion engine, with at least one of the at least one cylinder liner associated coolant chamber. The present invention further relates to a method for producing such a cylinder liner.

In Verbrennungsmotorenwerden „nasse” und „trockene” Zylinderlaufbuchsen unterschieden. Bei nassen Zylinderlaufbuchsen, insbesondere in Nutzfahrzeugen, ist ein Kühlmittelraum in das Zylinderkurbelgehäuse integriert und zwischen dem Zylinderkurbelgehäuse und der Zylinderlaufbuchse ausgebildet. Hierbei besteht die Gefahr, dass die Zylinderlaufbuchse, die in direktem Kontakt mit dem Kühlmittel steht, durch Kavitation im Kühlmittel beschädigt wird. Die Kavitation wird bspw. durch hochfrequente Schwingungen hervorgerufen, die durch die Gaskräfte im Brennraum und die Stoßimpulse bei der Kolbenseitenbewegung erzeugt werden. Diese hochfrequenten Schwingungen werden insbesondere über die Zylinderlaufbuchse auf das Kühlmittel übertragen. Die bei einer Kavitation typischen extremen Druck- und Temperaturspitzen rufen dabei Beschädigungen im Werkstoff der Zylinderlaufbuchse, insbesondere in der äußeren Mantelfläche, hervor. Diese Gefahr besteht insbesondere dann, wenn die Zylinderlaufbuchse aus einem Gusseisenwerkstoff hergestellt ist, da dieser Werkstoff aufgrund der Graphiteinschlüsse (Kugelgraphit oder Lamellengraphit) eine vergleichsweise inhomogene Struktur aufweist. Diese inhomogene Struktur ist für derartige extreme Druck- und Temperaturspitzen besonders anfällig, so dass Werkstoffpartikel aus der Zylinderlaufbuchse herausbrechen können. Daraus kann sich ein Lochfraß entwickeln, wodurch Kühlmittel in Richtung der Zylinderlaufbuchse oder des Kurbelgehäuses austreten kann.In internal combustion engines, "wet" and "dry" cylinder liners are distinguished. In wet cylinder liners, especially in commercial vehicles, a coolant space is integrated into the cylinder crankcase and formed between the cylinder crankcase and the cylinder liner. There is a risk that the cylinder liner, which is in direct contact with the coolant, is damaged by cavitation in the coolant. The cavitation is caused, for example, by high-frequency vibrations, which are generated by the gas forces in the combustion chamber and the shock pulses in the piston side movement. These high-frequency vibrations are transmitted in particular via the cylinder liner to the coolant. The extreme pressure and temperature peaks typical of cavitation cause damage in the material of the cylinder liner, in particular in the outer jacket surface. This risk exists in particular when the cylinder liner is made of a cast iron material, since this material has a comparatively inhomogeneous structure due to the graphite inclusions (spheroidal graphite or lamellar graphite). This inhomogeneous structure is particularly susceptible to such extreme pressure and temperature peaks, so that material particles can break out of the cylinder liner. From this, a pitting can develop, whereby coolant can escape in the direction of the cylinder liner or the crankcase.

Um eine Zylinderlaufbuchse kavitationsbeständig auszubilden, ist es daher sinnvoll, den kavitationsgefährdeten Bereich der äußeren Mantelfläche zu bewehren. Im Stand der Technik sind bspw. eine Bewehrung auf der Basis von galvanisch abgeschiedenem Nickel oder Chrom bekannt. Ferner ist eine Bewehrung in einer eng an die äußere Mantelfläche anliegenden Hülse aus einem Werkstoff auf der Basis von Stahl bekannt. Beide Maßnahmen weisen den Nachteil auf, dass eine kavitationshemmende Wirkung nur bei vergleichsweise dicken Schichten beobachtet wird. Dies führt zu einem unerwünscht hohen Gewicht der Zylinderlaufbuchse und ist in der Serienfertigung unwirtschaftlich.In order to form a cylinder liner cavitation resistant, it is therefore useful to defend the cavitation endangered region of the outer lateral surface. In the prior art, for example, a reinforcement on the basis of electrodeposited nickel or chromium are known. Further, a reinforcement in a close fitting to the outer surface sleeve made of a material based on steel is known. Both measures have the disadvantage that a cavitation-inhibiting effect is observed only in comparatively thick layers. This leads to an undesirably high weight of the cylinder liner and is uneconomical in mass production.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Zylinderlaufbuchse bzw. eine gattungsgemäße Baueinheit aus mindestens einer Zylinderlaufbuchse und einem Zylinderkurbelgehäuse so weiterzubilden, dass die Gefahr von Kavitationsschäden verringert oder gar vermieden wird, ohne das Gewicht der Zylinderlaufbuchse in unvorteilhafter Weise zu erhöhen.The object of the present invention is to develop a generic cylinder liner or a generic structural unit of at least one cylinder liner and a cylinder crankcase so that the risk of cavitation damage is reduced or even avoided without increasing the weight of the cylinder liner in unfavorable manner.

Eine erste Lösung besteht darin, dass zumindest ein Teilbereich der äußeren Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse eine mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens aufgetragene Beschichtung aus unlegiertem Stahl aufweist. Eine korrespondierende erfindungsgemäße Baueinheit zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Teilbereich der äußeren Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse von einer dem mindestens einen Kühlmittelraum zugekehrten, mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens aufgetragenen Beschichtung aus unlegiertem Stahl oder austenitischem Stahl umgeben ist. Ein korrespondierendes erfindungsgemäßes Verfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: (a) Reinigen und Vorbearbeiten der äußeren Mantelfläche einer unbeschichteten Zylinderlaufbuchse oder eines Rohlings einer Zylinderlaufbuchse; (b) Erwärmen der unbeschichteten Zylinderlaufbuchse bzw. des Rohlings auf eine Temperatur von 150°C bis 450°C; (c) Aufbringen einer Beschichtung aus unlegiertem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von höchstens 0,20 Gew.-% oder aus austenitischem Stahl zumindest auf einen Teilbereich der äußeren Mantelfläche mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens; (d) Spannungsarmglühen der Zylinderlaufbuchse bei 450°C bis 550°C; (e) spanendes Bearbeiten zum Fertigstellen der Zylinderlaufbuchse.A first solution is that at least a portion of the outer surface of the cylinder liner has a coating of carbon steel applied by an MIG or TIG welding process. A corresponding structural unit according to the invention is characterized in that at least a partial area of the outer lateral surface of the cylinder liner is surrounded by a coating of unalloyed steel or austenitic steel facing the at least one coolant space and applied by means of an MIG or TIG welding process. A corresponding method according to the invention is characterized by the following method steps: (a) cleaning and pre-machining the outer surface of an uncoated cylinder liner or a blank of a cylinder liner; (b) heating the uncoated cylinder liner or blank to a temperature of 150 ° C to 450 ° C; (c) applying a coating of unalloyed steel with a carbon content of at most 0.20% by weight or of austenitic steel to at least a portion of the outer surface by means of a MIG or TIG welding process; (d) stress relief annealing of the cylinder liner at 450 ° C to 550 ° C; (e) Machining to finish the cylinder liner.

Eine zweite Lösung besteht darin, dass zumindest ein Teilbereich der äußeren Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse eine mittels eines Schweißverfahrens aufgetragene Beschichtung aufweist, die aus einer unteren Schicht aus Nickel und einer oberen Schicht aus einem kavitationsbeständigen metallischen Werkstoff besteht. Eine korrespondierende erfindungsgemäße Baueinheit zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Teilbereich der äußeren Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse von einer dem mindestens einen Kühlmittelraum zugekehrten Beschichtung umgeben ist, die aus einer unteren Schicht aus Nickel und einer oberen Schicht aus einem kavitationsbeständigen metallischen Werkstoff besteht. Ein korrespondierendes erfindungsgemäßes Verfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: (a) Reinigen und Vorbearbeiten der äußeren Mantelfläche einer unbeschichteten Zylinderlaufbuchse oder eines Rohlings einer Zylinderlaufbuchse; (b) Erwärmen der unbeschichteten Zylinderlaufbuchse bzw. des Rohlings auf eine Temperatur von 150°C bis 450°C; (c) Aufbringen einer Beschichtung aus einer unteren, aus Nickel bestehenden Schicht und einer oberen, aus einem kavitationsbeständigen Werkstoff bestehenden Schicht zumindest auf einen Teilbereich der äußeren Mantelfläche mittels eines Schweißverfahrens; (d) Spannungsarmglühen der Zylinderlaufbuchse bei 450°C bis 550°C; (e) spanendes Bearbeiten zum Fertigstellen der Zylinderlaufbuchse.A second solution consists in that at least a portion of the outer circumferential surface of the cylinder liner has a coating applied by means of a welding process, which consists of a lower layer of nickel and an upper layer of a cavitation-resistant metallic material. A corresponding structural unit according to the invention is characterized in that at least a partial area of the outer lateral surface of the cylinder liner is surrounded by a coating facing the at least one coolant space, which consists of a lower layer of nickel and an upper layer of a cavitation-resistant metallic material. A corresponding method according to the invention is characterized by the following method steps: (a) cleaning and pre-machining the outer surface of an uncoated cylinder liner or a blank of a cylinder liner; (b) heating the uncoated cylinder liner or blank to a temperature of 150 ° C to 450 ° C; (c) applying a coating of a lower nickel existing layer and an upper, consisting of a cavitation-resistant material layer at least a portion of the outer surface by means of a welding process; (d) stress relief annealing of the cylinder liner at 450 ° C to 550 ° C; (e) Machining to finish the cylinder liner.

Die erfindungsgemäßen Lösungen zeichnen sich dadurch aus, dass die jeweilige Beschichtung aus unlegiertem Stahl oder aus austenitischem Stahl bzw. aus einer unteren Schicht aus Nickel und einer oberen Schicht aus kavitationsbeständigem Werkstoff überraschend dünn ausgeführt werden können und dennoch eine zuverlässige, gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kavitationsbeständigkeit der äußeren Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse gewährleisten. Die Gefahr einer Beschädigung der erfindungsgemäßen Zylinderlaufbuchse bzw. der erfindungsgemäßen Baueinheit durch Kavitation wird dadurch erheblich verringert.The solutions according to the invention are distinguished by the fact that the respective coating of unalloyed steel or of austenitic steel or of a lower layer of nickel and an upper layer of cavitation-resistant material can be made surprisingly thin and yet a reliable, compared with the prior art Ensure cavitation resistance of the outer surface of the cylinder liner. The risk of damage to the cylinder liner or the assembly according to the invention by cavitation is thereby significantly reduced.

Für den Fachmann überraschend hat es sich ferner herausgestellt, dass eine Beschichtung aus unlegiertem Stahl oder austenitischem Stahl mit MIG- oder WIG-Schweißen direkt auf den Gusseisenwerkstoff der Zylinderlaufbuchse fest haftend aufgetragen werden kann, ohne dass Risse in der Beschichtung auftreten.Surprisingly, it has also turned out for a person skilled in the art that a coating of unalloyed steel or austenitic steel with MIG or TIG welding can be applied firmly adhering directly to the cast iron material of the cylinder liner without cracks occurring in the coating.

Die in der Beschreibung und in den Patentansprüchen verwendeten Ausdrücke „MIG-Schweißen” und „WIG-Schweißen” werden wie folgt verstanden.The terms "MIG welding" and "TIG welding" used in the specification and claims are understood as follows.

Der Ausdruck „MIG-Schweißen” ( EN ISO 4063 ) ist eine Abkürzung für den Begriff „Metallschweißen mit inerten Gasen” und stellt eine Variante des Metallschutzgasschweißens (MSG) dar. Es handelt sich hierbei um ein Lichtbogenschweißverfahren, bei dem ein Schweißdraht abgeschmolzen und das Schweißgut bei gleichzeitiger Zufuhr von Schutzgas (in der Regel Argon) auf ein Substrat aufgetragen wird. Der Schweißdraht wird hierbei kontinuierlich nachgeführt.The term "MIG welding" ( EN ISO 4063 ) is an abbreviation for the term "metal welding with inert gases" and represents a variant of the metal inert gas welding (MSG). This is an arc welding process in which a welding wire is melted and the weld metal with simultaneous supply of inert gas (usually argon ) is applied to a substrate. The welding wire is continuously tracked here.

Der Ausdruck „WIG-Schweißen” ( EN ISO 4063 ) ist eine Abkürzung für den Begriff „Wolfram-Inertgasschweißen” und stellt eine Variante des Metallschutzgasschweißens unter zusätzlicher Verwendung einer Wolfram-Elektrode dar. Mit diesem Verfahren können alle schmelzschweißgeeigneten Werkstoffe gefügt werden.The term "TIG welding" ( EN ISO 4063 ) is an abbreviation for the term "tungsten inert gas welding" and represents a variant of the gas metal arc welding with the additional use of a tungsten electrode. With this method, all melt-weldable materials can be joined.

Im Rahmen dieser Erfindung dienen diese beiden Verfahren nicht zum Fügen von Bauteilen, sondern zum Auftragen oder Auflegieren von metallischen Werkstoffen auf die äußere Mantelfläche einer aus einem Gusseisenwerkstoff bestehenden Zylinderlaufbuchse.In the context of this invention, these two methods are not used for joining components, but for applying or alloying of metallic materials on the outer surface of a cylinder liner made of a cast iron material.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous developments emerge from the subclaims.

Zweckmäßigerweise ist derjenige Bereich der äußeren Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse von einer erfindungsgemäßen Beschichtung umgeben, der mit dem Kühlmittel unmittelbar in Kontakt steht, um den Schutz vor Kavitationsschäden zu optimieren. Es kann allerdings auch genügen, nur einen Teil dieses Bereichs der Mantelfläche erfindungsgemäß zu beschichten.Expediently, that region of the outer jacket surface of the cylinder liner is surrounded by a coating according to the invention which is in direct contact with the coolant in order to optimize the protection against cavitation damage. However, it may also be sufficient to coat only a part of this area of the lateral surface according to the invention.

Wenn die erfindungsgemäße Beschichtung einen Teilbereich der äußeren Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse umgibt, ist es zweckmäßig, wenn sie mit der äußeren Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse bündig abschließt, um eine glatte Außenfläche zu erzeugen.If the coating according to the invention surrounds a portion of the outer circumferential surface of the cylinder liner, it is expedient if it is flush with the outer circumferential surface of the cylinder liner to produce a smooth outer surface.

Die Zylinderlaufbuchse ist bevorzugt aus einem Gusseisenwerkstoff mit Lamellengraphit hergestellt.The cylinder liner is preferably made of a cast iron material with lamellar graphite.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der ersten Lösung besteht darin, dass die Dicke der Beschichtung aus unlegiertem Stahl oder austenitischem Stahl insbesondere für Zylinderlaufbuchsen für Nutzfahrzeuge höchstens 2,5 mm beträgt.An advantageous development of the first solution is that the thickness of the coating of unalloyed steel or austenitic steel, in particular for cylinder liners for commercial vehicles is at most 2.5 mm.

Eine bevorzugte Ausführungsform der zweiten Lösung sieht vor, dass die Dicke der Beschichtung aus Nickel und einem kavitationsbeständigen metallischen Werkstoff, insbesondere für Zylinderlaufbuchsen für Nutzfahrzeuge höchstens 3,5 mm beträgt.A preferred embodiment of the second solution provides that the thickness of the coating of nickel and a cavitation-resistant metallic material, in particular for cylinder liners for commercial vehicles is at most 3.5 mm.

Die geringe Dicke der erfindungsgemäß vorgesehenen Beschichtungen reduziert den erforderlichen Zeitaufwand für das Schweißverfahren und erlaubt eine wirtschaftliche Serienfertigung.The small thickness of the inventively provided coatings reduces the time required for the welding process and allows economical mass production.

Auch die Beschichtung gemäß der zweiten Lösung wird bevorzugt mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens auf die äußere Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse aufgetragen. Als Werkstoffe der oberen Schicht eignen sich insbesondere Stahlwerkstoffe, bspw. austenitischen oder martensitische Stähle sowie Nichteisenwerkstoffe auf Kobalt-Chrom-Basis (so genannte Stellite®).The coating according to the second solution is preferably applied to the outer surface of the cylinder liner by means of a MIG or TIG welding process. As materials of the upper layer, in particular, austenitic or martensitic steels and non-ferrous materials (known as Stellite ®) are steel materials, eg. Cobalt-chromium basis.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verfahren sieht vor, dass unbeschichtete Zylinderlaufbuchsen bzw. Rohlinge verwendet werden, deren äußere Mantelfläche eine radiale Vertiefung aufweist, die gegenüber dem Außendurchmesser der äußere Mantelfläche vorzugsweise um 1,5 mm bis 3,5 mm zurückgesetzt ist.A further development of the method according to the invention provides that uncoated cylinder liners or blanks are used, the outer surface of which has a radial depression, which is preferably set back by 1.5 mm to 3.5 mm in relation to the outer diameter of the outer jacket surface.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen in schematischer, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:Embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings described in more detail. Shown schematically, not to scale:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zylinderlaufbuchse im Schnitt; 1 a first embodiment of a cylinder liner according to the invention in section;

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zylinderlaufbuchse im Schnitt; 2 a further embodiment of a cylinder liner according to the invention in section;

3 eine erfindungsgemäße Baueinheit mit der Zylinderlaufbuchse gemäß 1 in einer Teildarstellung im Schnitt; 3 an assembly according to the invention with the cylinder liner according to 1 in a partial view in section;

4 eine erfindungsgemäße Baueinheit mit der Zylinderlaufbuchse gemäß 2 in einer Teildarstellung im Schnitt. 4 an assembly according to the invention with the cylinder liner according to 2 in a partial view in section.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zylinderlaufbuchse 30. Die Zylinderlaufbuchse 30 besteht aus einem Gusseisenwerkstoff, im Ausführungsbeispiel aus einem Gusseisenwerkstoff mit Lamellengraphit, und kann bspw. im Schleudergussverfahren hergestellt werden. Die Zylinderlaufbuchse 30 weist im Ausführungsbeispiel einen Schaft 31 mit einem umlaufenden Flansch 32 auf. Unterhalb des Flanschs 32 ist im Schaft 31 eine umlaufende Hohlkehle 33 vorgesehen. Die äußere Mantelfläche 34 des Schafts 31 ist erfindungsgemäß von einer Beschichtung 35 umgeben, die aus nichtlegiertem oder niedriglegiertem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von höchstens 0,20 Gew.-% oder aus austenitischem Stahl besteht. 1 shows a first embodiment of a cylinder liner according to the invention 30 , The cylinder liner 30 consists of a cast iron material, in the embodiment of a cast iron material with lamellar graphite, and can be produced, for example, by centrifugal casting. The cylinder liner 30 has a shaft in the embodiment 31 with a circumferential flange 32 on. Below the flange 32 is in the shaft 31 a circumferential groove 33 intended. The outer lateral surface 34 of the shaft 31 is according to the invention of a coating 35 consisting of non-alloyed or low-alloyed steel with a maximum carbon content of 0,20% by weight or of austenitic steel.

Die Beschichtung 35 wird mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens auf die äußere Mantelfläche 34 der Zylinderlaufbuchse 30 aufgetragen bzw. auflegiert, wobei der Schweißdraht aus nichtlegiertem oder austenitischem Stahl besteht. Hierzu wird im Ausführungsbeispiel eine unbeschichtete Zylinderlaufbuchse bzw. ein Rohling einer Zylinderlaufbuchse aus Gusseisen vom Typ GG25 ( DIN 1691 ) bzw. EN-GJL-250 ( EN 1561 ) verwendet. Nach der Reinigung und ggf. einer Vorbearbeitung der äußeren Mantelfläche 34 wird die unbeschichtete Zylinderlaufbuchse bzw. der Rohling auf eine Temperatur von 150°C bis 450°C erwärmt. Anschließend wird die Beschichtung 35 mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens aufgetragen bzw. auflegiert. Danach wird die beschichtete Zylinderlaufbuchse 30 einem Spannungsarmglühen bei einer Temperatur von 450°C bis 550°C unterzogen. Zum Schluss erfolgt eine spanende Endbearbeitung, einschließlich Honen der inneren Lauffläche der Zylinderlaufbuchse 30.The coating 35 is applied to the outer surface by MIG or TIG welding 34 the cylinder liner 30 coated or alloyed, wherein the welding wire consists of non-alloyed or austenitic steel. For this purpose, in the exemplary embodiment, an uncoated cylinder liner or a blank of a cylinder liner made of cast iron type GG25 ( DIN 1691 ) or EN-GJL-250 ( EN 1561 ) used. After cleaning and, if necessary, pre-processing of the outer surface 34 the uncoated cylinder liner or the blank is heated to a temperature of 150 ° C to 450 ° C. Subsequently, the coating 35 applied or alloyed by means of a MIG or TIG welding process. Thereafter, the coated cylinder liner 30 subjected to a stress relief annealing at a temperature of 450 ° C to 550 ° C. Finally, a machining finish is done, including honing the inner raceway of the cylinder liner 30 ,

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zylinderlaufbuchse 130. Die Zylinderlaufbuchse 130 besteht ebenfalls aus einem Gusseisenwerkstoff und weist im Ausführungsbeispiel einen Schaft 131 mit einem umlaufenden Flansch 132 auf. Unterhalb des Flanschs 132 ist im Schaft 131 eine umlaufende Hohlkehle 133 vorgesehen. Eine umlaufende Nut 136 ist im unteren Bereich des Schaftes 131 vorgesehen. Die äußere Mantelfläche 134 des Schafts 131 ist erfindungsgemäß teilweise von einer Beschichtung 135 umgeben, die in einer radial umlaufenden Vertiefung 137 aufgenommen ist und im Ausführungsbeispiel aus einer unteren Schicht 135a aus Nickel und einer oberen Schicht 135b aus martensitischem oder austenitischem Stahl besteht. Die Schichten 135a und 135b sind im Ausführungsbeispiel mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens aufgetragen. Nach der Fertigbearbeitung der Zylinderlaufbuchse 130 ergibt sich eine glatte äußere Oberfläche, die von der Beschichtung 135 und den frei liegenden Bereichen der äußeren Mantelfläche 134 gebildet wird, wobei die Beschichtung 135 bündig mit der äußere Mantelfläche 134 abschließt. 2 shows a further embodiment of a cylinder liner according to the invention 130 , The cylinder liner 130 also consists of a cast iron material and has a shaft in the embodiment 131 with a circumferential flange 132 on. Below the flange 132 is in the shaft 131 a circumferential groove 133 intended. A circumferential groove 136 is in the lower part of the shaft 131 intended. The outer lateral surface 134 of the shaft 131 is partially according to the invention of a coating 135 surrounded in a radial circumferential recess 137 is included and in the embodiment of a lower layer 135a made of nickel and an upper layer 135b made of martensitic or austenitic steel. The layers 135a and 135b are applied in the exemplary embodiment by means of a MIG or TIG welding process. After finishing the cylinder liner 130 This results in a smooth outer surface, by the coating 135 and the exposed areas of the outer circumferential surface 134 is formed, wherein the coating 135 flush with the outer surface 134 concludes.

Die Beschichtung 135 wird im Ausführungsbeispiel mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens auf die äußere Mantelfläche 134 der Zylinderlaufbuchse 130 aufgetragen bzw. auflegiert, Hierzu wird im Ausführungsbeispiel eine unbeschichtete Zylinderlaufbuchse bzw. ein Rohling einer Zylinderlaufbuchse aus Gusseisen vom Typ GG25 ( DIN 1691 ) bzw. EN-GJL-250 ( EN 1561 ) verwendet. Nach der Reinigung und ggf. einer Vorbearbeitung der äußeren Mantelfläche 34 wird die unbeschichtete Zylinderlaufbuchse bzw. der Rohling auf eine Temperatur von 150°C bis 450°C erwärmt. Anschließend wird zunächst die untere Schicht 135a aus Nickel mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens aufgetragen bzw. auflegiert, wobei der Schweißdraht im Wesentlichen aus Nickel besteht. Danach wird die obere Schicht 135b, die im Ausführungsbeispiel aus martensitischem oder austenitischem Stahl besteht, ebenfalls mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens unter Verwendung eines Schweißdrahts aus im Wesentlichen martensitischem oder austenitischem Stahl aufgetragen bzw. auflegiert. Anschließend wird die beschichtete Zylinderlaufbuchse 130 einem Spannungsarmglühen bei einer Temperatur von 450°C bis 550°C unterzogen. Zum Schluss erfolgt eine spanende Endbearbeitung, einschließlich Honen der inneren Lauffläche der Zylinderlaufbuchse 130.The coating 135 is in the embodiment by means of a MIG or TIG welding process on the outer surface 134 the cylinder liner 130 For this purpose, in the exemplary embodiment, an uncoated cylinder liner or a blank of a cylinder liner made of cast iron type GG25 ( DIN 1691 ) or EN-GJL-250 ( EN 1561 ) used. After cleaning and, if necessary, pre-processing of the outer surface 34 the uncoated cylinder liner or the blank is heated to a temperature of 150 ° C to 450 ° C. Subsequently, first the lower layer 135a made of nickel by means of a MIG or TIG welding process or alloyed, wherein the welding wire consists essentially of nickel. After that, the upper layer becomes 135b which in the embodiment consists of martensitic or austenitic steel, also applied or alloyed by means of a MIG or TIG welding process using a welding wire of substantially martensitic or austenitic steel. Subsequently, the coated cylinder liner 130 subjected to a stress relief annealing at a temperature of 450 ° C to 550 ° C. Finally, a machining finish is done, including honing the inner raceway of the cylinder liner 130 ,

Selbstverständlich sind die Beschichtungen für die beiden soeben beschriebenen Ausführungsbeispiele austauschbar.Of course, the coatings for the two embodiments just described are interchangeable.

3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baueinheit 10 für einen Verbrennungsmotor. Die Baueinheit 10 weist ein oberes Zylindergehäuse 11 und ein daran angrenzendes unteres Kurbelgehäuse 12 auf. Das Zylindergehäuse 11 und das Kurbelgehäuse 12 bestehen in an sich bekannter Weise bevorzugt aus einer Leichtmetalllegierung auf der Basis von Aluminium. Im Zylindergehäuse 11 ist mindestens eine Zylinderlaufbuchse 30 gemäß 1 eingesetzt. Die Zylinderlaufbuchse 30 ist im Ausführungsbeispiel mittels einer Stufe 23 im Zylindergehäuse 11 zentriert. Die in den Zylinderlaufbuchsen 30 gleitenden Kolben sind in bekannter Weise über ein Pleuel mit einer Kurbelwelle verbunden (nicht dargestellt). Dabei ist die Kurbelwelle in im Kurbelgehäuse 12 ausgebildeten Lagerstellen 14 gelagert. 3 shows a first embodiment of a structural unit according to the invention 10 for an internal combustion engine. The construction unit 10 has an upper cylinder housing 11 and an adjacent lower crankcase 12 on. The cylinder housing 11 and the crankcase 12 consist in a conventional manner preferably of a light metal alloy based on aluminum. in the cylinder housing 11 is at least one cylinder liner 30 according to 1 used. The cylinder liner 30 is in the embodiment by means of a stage 23 in the cylinder housing 11 centered. The in the cylinder liners 30 sliding pistons are connected in a known manner via a connecting rod with a crankshaft (not shown). The crankshaft is in the crankcase 12 trained bearings 14 stored.

Zur Kühlung der Zylinderlaufbuchse 30 während des Betriebs ist im Zylindergehäuse 11 ein die Zylinderlaufbuchse 30 umgebender Kühlmittelraum 13 vorgesehen. Dieser Kühlmittelraum 13 ist in Form einer Ausnehmung direkt im Zylindergehäuse 11 ausgebildet und umgibt die Zylinderlaufbuchse 30 entlang nahezu ihrer gesamten axialen Höhe. Erfindungsgemäß steht das im Kühlmittelraum 13 vorhandene Kühlmittel in direktem Kontakt mit der Beschichtung 35 aus nichtlegiertem oder austenitischem Stahl, welche die äußere Mantelfläche 34 der Zylinderlaufbuchse 30 umgibt. Die Beschichtung 35 und die innere Mantelfläche 21 des Kühlmittelraums 13 begrenzen denselben in radialer Richtung. Der Kühlmittelraum 13 ist nach oben mittels des Flansches 32 und eines Zylinderkopfs 17 dicht abgeschlossen.For cooling the cylinder liner 30 during operation is in the cylinder housing 11 a cylinder liner 30 ambient coolant space 13 intended. This coolant space 13 is in the form of a recess directly in the cylinder housing 11 formed and surrounds the cylinder liner 30 along almost its entire axial height. According to the invention that is in the coolant space 13 existing coolant in direct contact with the coating 35 made of non-alloyed or austenitic steel, which is the outer surface 34 the cylinder liner 30 surrounds. The coating 35 and the inner surface 21 of the coolant space 13 limit the same in the radial direction. The coolant space 13 is upwards by means of the flange 32 and a cylinder head 17 tightly closed.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baueinheit 110 für einen Verbrennungsmotor. Die Baueinheit 110 weist ebenfalls ein oberes Zylindergehäuse 111 und ein daran angrenzendes unteres Kurbelgehäuse 112 auf. Im Zylindergehäuse 111 ist mindestens eine Zylinderlaufbuchse 130 gemäß 2 eingesetzt. Die Zylinderlaufbuchse 130 ist im Ausführungsbeispiel mittels einer Stufe 123 sowie mittels ihres Flansches 132 im Zylindergehäuse 111 zentriert. Die Zylinderlaufbuchse 130 ist ferner mittels eines Zylinderkopfs 117 fixiert. 4 shows a further embodiment of a structural unit according to the invention 110 for an internal combustion engine. The construction unit 110 also has an upper cylinder housing 111 and an adjacent lower crankcase 112 on. In the cylinder housing 111 is at least one cylinder liner 130 according to 2 used. The cylinder liner 130 is in the embodiment by means of a stage 123 as well as by means of its flange 132 in the cylinder housing 111 centered. The cylinder liner 130 is also by means of a cylinder head 117 fixed.

Zur Kühlung der Zylinderlaufbuchse 130 während des Betriebs ist im Zylindergehäuse 111 ein die Zylinderlaufbuchse 130 umgebender Kühlmittelraum 113 vorgesehen. Dieser Kühlmittelraum 113 ist in Form einer Ausnehmung direkt im Zylindergehäuse 111 ausgebildet und umgibt die Zylinderlaufbuchse 130 nur über die axiale Höhe ihrer Beschichtung 135. Erfindungsgemäß steht das im Kühlmittelraum 113 vorhandene Kühlmittel in direktem Kontakt mit der Beschichtung 135, welche die äußere Mantelfläche 134 der Zylinderlaufbuchse 130 umgibt. Die Beschichtung 135 besteht im Ausführungsbeispiel aus einer unteren Schicht 135a aus Nickel und einer oberen Schicht 135b aus martensitischem oder austenitischem Stahl. Die Beschichtung 135 und die innere Mantelfläche 121 des Kühlmittelraums 113 begrenzen denselben in radialer Richtung.For cooling the cylinder liner 130 during operation is in the cylinder housing 111 a cylinder liner 130 ambient coolant space 113 intended. This coolant space 113 is in the form of a recess directly in the cylinder housing 111 formed and surrounds the cylinder liner 130 only over the axial height of its coating 135 , According to the invention that is in the coolant space 113 existing coolant in direct contact with the coating 135 , which the outer lateral surface 134 the cylinder liner 130 surrounds. The coating 135 consists in the embodiment of a lower layer 135a made of nickel and an upper layer 135b made of martensitic or austenitic steel. The coating 135 and the inner surface 121 of the coolant space 113 limit the same in the radial direction.

Im Ergebnis ist die äußere Mantelfläche 34, 134 der Zylinderlaufbuchse 30, 130 mittels der erfindungsgemäß vorgesehenen Hülse 35, 135 wirksam vor Kavitationsschäden geschützt, die von dem im Kühlmittelraum 13, 113 vorhandenen Kühlmittel ausgehen.As a result, the outer surface is 34 . 134 the cylinder liner 30 . 130 by means of the sleeve provided according to the invention 35 . 135 effectively protected against cavitation damage from that in the coolant space 13 . 113 emanate existing coolant.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

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  • EN 1561 [0030] EN 1561 [0030]

Claims (14)

Zylinderlaufbuchse (30) aus einem Gusseisenwerkstoff für ein Zylinderkurbelgehäuse (11, 12) eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich der äußeren Mantelfläche (34) der Zylinderlaufbuchse (30) eine mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens aufgetragene Beschichtung (35) aus unlegiertem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von höchstens 0,20 Gew.-% oder aus austenitischem Stahl aufweist.Cylinder liner ( 30 ) of a cast iron material for a cylinder crankcase ( 11 . 12 ) of an internal combustion engine, characterized in that at least a portion of the outer lateral surface ( 34 ) of the cylinder liner ( 30 ) a coating applied by means of a MIG or TIG welding process ( 35 ) of unalloyed steel having a carbon content of at most 0.20% by weight or austenitic steel. Zylinderlaufbuchse (130) aus einem Gusseisenwerkstoff für ein Zylinderkurbelgehäuse (111, 112) eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich der äußeren Mantelfläche (134) der Zylinderlaufbuchse (130) eine mittels eines Schweißverfahrens aufgetragene Beschichtung (135) aufweist, die aus einer unteren Schicht (135a) aus Nickel und einer oberen Schicht (135b) aus einem kavitationsbeständigen metallischen Werkstoff besteht.Cylinder liner ( 130 ) of a cast iron material for a cylinder crankcase ( 111 . 112 ) of an internal combustion engine, characterized in that at least a portion of the outer lateral surface ( 134 ) of the cylinder liner ( 130 ) a coating applied by means of a welding process ( 135 ) consisting of a lower layer ( 135a ) of nickel and an upper layer ( 135b ) consists of a cavitation resistant metallic material. Zylinderlaufbuchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht (135a) und/oder die obere Schicht (135b) mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens aufgetragen sind.Cylinder liner according to claim 2, characterized in that the lower layer ( 135a ) and / or the upper layer ( 135b ) are applied by means of a MIG or TIG welding process. Zylinderlaufbuchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schicht (135b) aus einem legiertem Stahlwerkstoff oder einem Nichteisenwerkstoff auf Kobalt-Chrom-Basis besteht.Cylinder liner according to claim 2, characterized in that the upper layer ( 135b ) consists of an alloyed steel material or a non-ferrous material based on cobalt-chromium. Zylinderlaufbuchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (135) einen Teilbereich der äußeren Mantelfläche (134) der Zylinderlaufbuchse (130) umgibt und mit der äußeren Mantelfläche (134) der Zylinderlaufbuchse (130) bündig abschließt.Cylinder liner according to claim 1 or 2, characterized in that the coating ( 135 ) a portion of the outer surface ( 134 ) of the cylinder liner ( 130 ) and with the outer lateral surface ( 134 ) of the cylinder liner ( 130 ) flush. Zylinderlaufbuchse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Beschichtung (135) höchstens 3,5 mm beträgt.Cylinder liner according to claim 5, characterized in that the thickness of the coating ( 135 ) is at most 3.5 mm. Zylinderlaufbuchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Gusseisenwerkstoff mit Lamellengraphit besteht.Cylinder liner according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of a cast iron material with lamellar graphite. Baueinheit (10) aus mindestens einer Zylinderlaufbuchse (30) aus einem Gusseisenwerkstoff und einem Zylinderkurbelgehäuse (11, 12) für einen Verbrennungsmotor, mit mindestens einem der mindestens einen Zylinderlaufbuchse (30) zugeordneten Kühlmittelraum (13), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich der äußeren Mantelfläche (34) der Zylinderlaufbuchse (30) von einer dem mindestens einen Kühlmittelraum (13) zugekehrten, mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens aufgetragenen Beschichtung (35) aus unlegiertem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von höchstens 0,20 Gew.-% oder aus austenitischen Stahl umgeben ist.Assembly ( 10 ) from at least one cylinder liner ( 30 ) of a cast iron material and a cylinder crankcase ( 11 . 12 ) for an internal combustion engine, with at least one of the at least one cylinder liner ( 30 ) associated coolant space ( 13 ), characterized in that at least a portion of the outer surface ( 34 ) of the cylinder liner ( 30 ) of a the at least one coolant space ( 13 ) coated by a MIG or TIG welding process ( 35 ) is surrounded by unalloyed steel having a carbon content of at most 0.20% by weight or austenitic steel. Baueinheit (110) aus mindestens einer Zylinderlaufbuchse (130) aus einem Gusseisenwerkstoff und einem Zylinderkurbelgehäuse (111, 112) für einen Verbrennungsmotor, mit mindestens einem der mindestens einen Zylinderlaufbuchse (130) zugeordneten Kühlmittelraum (113), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich der äußeren Mantelfläche (134) der Zylinderlaufbuchse (130) von einer dem mindestens einen Kühlmittelraum (113) zugekehrten Beschichtung (135) umgeben ist, die aus einer unteren Schicht (135a) aus Nickel und einer oberen Schicht (135b) aus einem kavitationsbeständigen metallischen Werkstoff besteht.Assembly ( 110 ) from at least one cylinder liner ( 130 ) of a cast iron material and a cylinder crankcase ( 111 . 112 ) for an internal combustion engine, with at least one of the at least one cylinder liner ( 130 ) associated coolant space ( 113 ), characterized in that at least a portion of the outer surface ( 134 ) of the cylinder liner ( 130 ) of a the at least one coolant space ( 113 ) facing coating ( 135 surrounded by a lower layer ( 135a ) of nickel and an upper layer ( 135b ) consists of a cavitation resistant metallic material. Verfahren zum Herstellen einer Zylinderlaufbuchse (30) aus einem Gusseisenwerkstoff für ein Zylinderkurbelgehäuse (11, 12) eines Verbrennungsmotors, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: (a) Reinigen und Vorbearbeiten der äußeren Mantelfläche (34) einer unbeschichteten Zylinderlaufbuchse oder eines Rohlings einer Zylinderlaufbuchse; (b) Erwärmen der unbeschichteten Zylinderlaufbuchse bzw. des Rohlings auf eine Temperatur von 150°C bis 450°C; (c) Aufbringen einer Beschichtung (35) aus unlegiertem oder Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von höchstens 0,20 Gew.-% oder aus austenitischem Stahl zumindest auf einen Teilbereich der äußeren Mantelfläche (34) mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens; (d) Spannungsarmglühen der Zylinderlaufbuchse bei 450°C bis 550°C; (e) spanendes Bearbeiten zum Fertigstellen der Zylinderlaufbuchse (30).Method for producing a cylinder liner ( 30 ) of a cast iron material for a cylinder crankcase ( 11 . 12 ) of an internal combustion engine, characterized by the following method steps: (a) cleaning and pre-processing of the outer lateral surface ( 34 ) an uncoated cylinder liner or a blank of a cylinder liner; (b) heating the uncoated cylinder liner or blank to a temperature of 150 ° C to 450 ° C; (c) applying a coating ( 35 ) of unalloyed or steel with a carbon content of not more than 0.20% by weight or of austenitic steel, at least to a part of the outer surface ( 34 ) by means of a MIG or TIG welding process; (d) stress relief annealing of the cylinder liner at 450 ° C to 550 ° C; (e) machining to finish the cylinder liner ( 30 ). Verfahren zur Herstellen einer Zylinderlaufbuchse (130) aus einem Gusseisenwerkstoff für ein Zylinderkurbelgehäuse (111, 112) eines Verbrennungsmotors, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: (a) Reinigen und Vorbearbeiten der äußeren Mantelfläche (134) einer unbeschichteten Zylinderlaufbuchse oder eines Rohlings einer Zylinderlaufbuchse; (b) Erwärmen der unbeschichteten Zylinderlaufbuchse bzw. des Rohlings auf eine Temperatur von 150°C bis 450°C; (c) Aufbringen einer Beschichtung (135) aus einer unteren, aus Nickel bestehenden Schicht (135a) und einer oberen, aus einem kavitationsbeständigen Werkstoff bestehenden Schicht (135b) zumindest auf einen Teilbereich der äußeren Mantelfläche (134) mittels eines Schweißverfahrens; (d) Spannungsarmglühen der Zylinderlaufbuchse bei 450°C bis 550°C; (e) spanendes Bearbeiten zum Fertigstellen der Zylinderlaufbuchse (130).Method for producing a cylinder liner ( 130 ) of a cast iron material for a cylinder crankcase ( 111 . 112 ) of an internal combustion engine, characterized by the following method steps: (a) cleaning and pre-processing of the outer lateral surface ( 134 ) an uncoated cylinder liner or a blank of a cylinder liner; (b) heating the uncoated cylinder liner or blank to a temperature of 150 ° C to 450 ° C; (c) applying a coating ( 135 ) of a lower layer of nickel ( 135a ) and an upper layer made of a cavitation-resistant material ( 135b ) at least to a portion of the outer circumferential surface ( 134 ) by means of a welding process; (d) stress relief annealing of the cylinder liner at 450 ° C to 550 ° C; (e) machining to finish the cylinder liner ( 130 ). Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt (a) in die äußere Mantelfläche (34, 134) der unbeschichteten Zylinderlaufbuchse bzw. des Rohlings zumindest in einem Teilbereich eine radiale Vertiefung (137) eingearbeitet wird. A method according to claim 10 or 11, characterized in that prior to step (a) in the outer surface ( 34 . 134 ) of the uncoated cylinder liner or the blank at least in a partial region a radial depression ( 137 ) is incorporated. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Vertiefung (137) gegenüber dem Endmaß der äußeren Mantelfläche (34, 134) um 1,5 mm bis 3,5 mm zurückgesetzt wird.Method according to claim 12, characterized in that the radial depression ( 137 ) relative to the final dimension of the outer lateral surface ( 34 . 134 ) is reset by 1.5 mm to 3.5 mm. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (c) die Beschichtung (135) mittels eines MIG- oder WIG-Schweißverfahrens aufgetragen wird.A method according to claim 11, characterized in that in step (c) the coating ( 135 ) is applied by means of a MIG or TIG welding process.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106180970A (en) * 2016-08-23 2016-12-07 山西阳煤化工机械（集团）有限公司 A kind of for gasification furnace vessel flange strip surfacing method
US20190054556A1 (en) * 2017-08-15 2019-02-21 GM Global Technology Operations LLC Method for bonding a cylinder liner within a cylinder bore of a vehicle engine block
CN112196688A (en) * 2020-09-21 2021-01-08 东风商用车有限公司 Water jacket structure of engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19539640C1 (en) * 1995-10-25 1997-03-27 Daimler Benz Ag Cylinder liner with protective coating
DE102006055994A1 (en) * 2006-11-28 2008-05-29 Mahle International Gmbh Method for applying a coating to a component and component
DE102008005037A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-23 Daimler Ag Cylinder sleeve for diesel engine of commercial motor vehicle, has set of multi-component dispersion layers provided on surface of sleeve at cool water side, where each dispersion layer consists of metal alloy with embedded hard materials
DE102011102203A1 (en) * 2011-05-21 2012-11-22 Mahle International Gmbh Cylinder liner and assembly of at least one cylinder liner and a crankcase

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19539640C1 (en) * 1995-10-25 1997-03-27 Daimler Benz Ag Cylinder liner with protective coating
DE102006055994A1 (en) * 2006-11-28 2008-05-29 Mahle International Gmbh Method for applying a coating to a component and component
DE102008005037A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-23 Daimler Ag Cylinder sleeve for diesel engine of commercial motor vehicle, has set of multi-component dispersion layers provided on surface of sleeve at cool water side, where each dispersion layer consists of metal alloy with embedded hard materials
DE102011102203A1 (en) * 2011-05-21 2012-11-22 Mahle International Gmbh Cylinder liner and assembly of at least one cylinder liner and a crankcase

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN 1691
EN 1561
EN ISO 4063

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106180970A (en) * 2016-08-23 2016-12-07 山西阳煤化工机械（集团）有限公司 A kind of for gasification furnace vessel flange strip surfacing method
CN106180970B (en) * 2016-08-23 2018-02-27 山西阳煤化工机械（集团）有限公司 One kind is used for gasification furnace vessel flange strip surfacing method
US20190054556A1 (en) * 2017-08-15 2019-02-21 GM Global Technology Operations LLC Method for bonding a cylinder liner within a cylinder bore of a vehicle engine block
CN112196688A (en) * 2020-09-21 2021-01-08 东风商用车有限公司 Water jacket structure of engine
CN112196688B (en) * 2020-09-21 2021-12-07 东风商用车有限公司 Water jacket structure of engine

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