DE19833646C1 - Cylinder running surface for two stroke internal combustion engine - Google Patents

Cylinder running surface for two stroke internal combustion engine

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Abstract

The cylinder running surface (2) for a two stroke internal combustion engine has oil lubrication pockets (6) with a depth of 15-20 micro m, a width of 40-50 micro m and a length of between 2-3 mm. The cylinder wall has oil inlet and outlet bores.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinderlaufbahn einer Zylinderboh­ rung eines 2-Takt-Hubkolben-Verbrennungsmotors gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstel­ lung derselben gemäß Patentanspruch 5.The invention relates to a cylinder liner of a cylinder boring tion of a 2-stroke reciprocating internal combustion engine according to the Ober Concept of claim 1 and a method of manufacture the same according to claim 5.

Eine gattungsgemäße Zylinderlaufbahn bzw. ein gattungsgemäßes Herstellungsverfahren ist aus der DE 196 01 158 C1 bekannt. Die dort beschriebene Zylinderbohrung ist zuerst feingedreht und anschließend gehont. Durch die Arbeitsweise des Honens entsteht eine Kreuzriefenstruktur in der Laufbahn, in der sich Schmieröl aus dem Ölsumpf bzw. von der Triebwerkslagerung abgeschleuder­ tes Schmieröl absetzen kann, welches vorteilhafterweise für ei­ ne Verminderung der Gleitreibung des Motorkolbens an der Lauf­ bahn sorgt. Bei der Hubbewegung zwischen oberem und unterem Totpunkt gleitet der Motorkolben in der Regel über einen hydro­ dynamischen Schmierfilm. Beim Überfahren der Einlaß-/Auslaßöff­ nungen (Bohrungen, Schlitze oder dgl.) in der Zylinderlaufbahn durch den Motorkolben reißt der Schmierfilm zwischen den Gleit­ partnern je nach Anordnung und Ausführung der Öffnungen parti­ ell mehr oder weniger stark ab. Dies erfolgt um so mehr, wenn zwecks guten Spül- und Füllungsverhaltens die Öffnungen rund um den Zylinderumfang verteilt angeordnet werden müssen. Nach Überfahren der Öffnungen gelingt es den Gleitpartnern Zylinder­ laufbahn - Kolben/Ringe nicht wieder sofort einen tragfähigen hydrodynamischen Schmierfilm aufzubauen, zumal der Schmierfilm wegen der offenen Riefenstruktur aus den Kontaktzonen verdrängt werden kann. Überlagert sich gleichzeitig infolge der Kolbense­ kundärbewegung ein Anlagewechsel des Kolbens, wird verstärkt Öl aus den Kotaktzonen verdrängt und in die Öffnungen gepreßt bzw. geschleudert.A generic cylinder race or a generic one Manufacturing process is known from DE 196 01 158 C1. The The cylinder bore described there is first finely turned and then honed. The way honing works a cross-grooved structure in the career in which there is lubricating oil thrown out of the oil sump or from the engine mount t can deposit lubricating oil, which is advantageous for egg ne reduction of sliding friction of the engine piston on the barrel Bahn provides. During the lifting movement between the upper and lower As a rule, dead center the engine piston slides over a hydro dynamic lubricating film. When driving over the inlet / outlet openings (bores, slots or the like) in the cylinder race the lubricating film tears between the glides through the engine piston partners depending on the arrangement and design of the openings parti ell more or less strongly. This happens all the more if the openings around to ensure good flushing and filling behavior the cylinder circumference must be distributed. After The sliding partners manage to drive over the openings career - pistons / rings not immediately a viable one Build hydrodynamic lubrication film, especially the lubrication film displaced from the contact zones due to the open groove structure can be. Overlaps simultaneously due to the Kolbense secondary movement a change of the piston, oil is increased  displaced from the contact zones and pressed into the openings or hurled.

Im Bereich des oberen Totpunktes sind die Gleitgeschwindigkei­ ten gering, im Umkehrpunkt sogar Null, und die Schmierfilmhöhen aufgrund der hohen thermischen Belastung besonders niedrig, so daß ein lokaler Kontakt einzelner Rauheitsprofile dominant wird und die Trag- und Reibungskräfte durch die Hertzsche Pressung zwischen Kolben und Laufbahn bestimmt werden. Dies macht sich beim 2-Takt-Motor verstärkt bemerkbar, da jeder Hub ein Ar­ beitshub ist. Da die Schmierstoffversorgung der Funktionsflä­ chen der Gleitpartner hier im wesentlichen durch die Mikros­ truktur der Oberflächen bestimmt wird und der Schmierstoff über die kanalartigen Kreuzriefen aufgrund deren offener Struktur aus der Kontaktzone verdrängt wird, kann es zu Schädigungen des Kolbens, der Kolbenringe und/oder der Laufbahn des Zylinders kommen. Schlimmstenfalls kann sich der Kolben im Zylinder durch adhäsives Versagen festsetzen.The sliding speeds are in the area of the top dead center low, even zero at the turning point, and the lubricating film heights due to the high thermal load particularly low, so that local contact of individual roughness profiles becomes dominant and the load and friction forces due to Hertzian pressure between piston and raceway. This is clear noticeable with the 2-stroke engine, since each stroke is an ar is stroke. Since the lubricant supply to the functional surface Chen the sliding partner here essentially through the microphones structure of the surfaces is determined and the lubricant over the channel-like cross-marks due to their open structure is displaced from the contact zone, it can damage the Piston, the piston rings and / or the raceway of the cylinder come. In the worst case, the piston can get through in the cylinder fix adhesive failure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zylinderlaufbahn bzw. ein Verfahren zu deren Herstellung dahingehend weiterzuentwicklen, daß eine Schmierung des Kolbens in der Zylinderbohrung während des Motorbetriebs in jeder Bewegungsphase in einfacher Weise gewährleistet ist.The invention has for its object a Cylinder race or a method for their Manufacturing to further develop a lubrication of the piston in the cylinder bore during engine operation in every movement phase is guaranteed in a simple manner.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruchs 1 hinsichtlich der Zylinderlaufbahn und durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 5 hinsichtlich des Verfahrens ge­ löst.The object is achieved in a generic device by the characterizing features of the patent claim 1 with regard to the cylinder barrel and by the character ning features of claim 5 ge regarding the method solves.

Dank der Erfindung werden durch die Einrichtung der Ölschmier­ taschen nicht miteinander verbundene Ölfallen ausgebildet, aus denen das Schmieröl durch das Überstreichen des Motorkolben mit seinen Kolbenringen nicht verdrängt werden kann. Dies funktio­ niert nur sinnvoll mit den anspruchsgemäßen Abmessungen der Schmiertaschen. Es wird somit zur Schmierung der Kolbenbewegung während des Motorbetriebes immer und überall, besonders aber in den Bereichen der Totpunkte und der Einlaß-/Auslaßöffnungen Schmierstoff zwischen den Funktionsflächen, d. h. den Gleitflä­ chen von Zylinderlaufbahn und Kolben/Kolbenringen gehalten. Während des Anlagewechsels des Kolbens bewirken die als Mikro­ druckkammern fungierenden Ölschmiertaschen eine Dämpfung des Aufschlagimpulses. Damit werden etwaige Schädigungen der Lauf­ bahn und des Kolbens, insbesondere bei den hochbelasteten 2- Takt-Motoren, bei denen bei jedem Hub eine Verbrennung statt­ findet, aufgrund eines reibungsbedingten Verklemmens des Kol­ bens in der Zylinderbohrung verhindert.Thanks to the invention, the establishment of oil lubrication pockets not connected oil traps which the lubricating oil by sweeping over the engine piston its piston rings cannot be displaced. This works only makes sense with the exact dimensions of the Lubrication pockets. It is thus used to lubricate the piston movement always and everywhere during engine operation, but especially in  the areas of the dead centers and the inlet / outlet openings Lubricant between the functional surfaces, i.e. H. the gliding surface Chen held by the cylinder barrel and piston / piston rings. While the piston is changing, they act as micro Oil lubrication pockets acting in the pressure chambers dampen the Impact pulse. This will damage the barrel track and the piston, especially in the highly loaded 2- Stroke engines, where combustion takes place with every stroke takes place due to a frictional jamming of the Kol prevented in the cylinder bore.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden, im übrigen ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend näher erläuterte. Dabei zeigt:Appropriate embodiments of the invention can the Unteran sayings are removed, the rest of the invention is based an embodiment shown in the drawings explained in more detail below. It shows:

Fig. 1 in einem seitlichen Längsschnitt eine Zylinderlaufbuchse mit erfindungsgemäßer Zylinderlaufbahn, und Fig. 1 in a lateral longitudinal section a cylinder liner with a cylinder liner according to the invention, and

Fig. 2 in einem vergrößerten Ausschnitt die Laufbahn aus Fig. 1. FIG. 2 shows the track from FIG. 1 in an enlarged detail.

In Fig. 1 ist eine Zylinderlaufbuchse 1 eines Hubkolben- Verbrennungsmotors dargestellt, in welcher ein Hubkolben ent­ lang einer Laufbahn 2 auf- und abbeweglich führbar ist. Obzwar die Zylinderlaufbuchse 1 für einen 2-Takt-Motor ausgeführt ist, ist deren erfindungsgemäße Ausbildung auch bei einem 4-Takt- Motor in gleicher Weise denkbar. Die Zylinderbohrung der Buchse 1 wird zunächst mit einem Bearbeitungsaufmaß für das anschlie­ ßende Honen feingedreht und dann auf Fertigmaß gehont. Hierzu wird zuerst die Zylinderbohrung unter Einstellung einer Rauhig­ keit Rz = 7-14 µm der Zylinderlaufbahn 2 vorgehont und danach mittels Laserhonen die Rauhigkeit der Zylinderlaufbahn 2 auf Rz = 2-5 µm eingestellt.In Fig. 1, a cylinder liner 1 of a reciprocating internal combustion engine is shown, in which a reciprocating piston along a track 2 can be moved up and down. Although the cylinder liner 1 is designed for a 2-stroke engine, its design according to the invention is also conceivable in the same way for a 4-stroke engine. The cylinder bore of the bushing 1 is first turned with a machining allowance for the subsequent honing and then honed to the finished size. For this purpose, the cylinder bore is pre-honed by setting a roughness R z = 7-14 µm of the cylinder race 2 and then the roughness of the cylinder race 2 is set to R z = 2-5 µm by laser honing.

Das Laserhonen ist ein zusätzlicher Bearbeitungsvorgang zwi­ schen dem Vorhonen und dem unten genannten Mikroglätten. An­ stelle des Werkzeuges der konventionellen Honmaschine wie der Diamant- oder der Keramikschneide tritt hier der Laserstrahl. Der Laserstrahl wird in der Laserstrahlquelle erzeugt und mit dem Strahlführungssystem (Lichtleitfasern) bis zur Bearbei­ tungsstation geleitet. In der Bearbeitungsstation wird der Strahl durch die Strahlformeinrichtung (Fokussierlinsen und Spiegel) geformt, zylinderaxial an den Spindelkopf herangeführt und mittels Umlenkoptik über eine Austrittsdüse (Abstand zur Wand ca. 1 mm) auf die Werkstoffoberfläche fokussiert und dort absorbiert. Die dabei entstehende Prozeßwärme wird für den Ab­ tragvorgang genutzt, wobei die Abtragrate von der Laserstrah­ lintensität, den Werkstoffparametern wie Absorptionsvermögen und Temperaturleitfähigkeit sowie dem Arbeitsgas, welches eine Oxidation der bearbeiteten Oberfläche verhindert, bestimmt wird. Die Struktur der Oberfläche bzw. Rauhigkeit beeinflußt die Energiekopplung je nach Verhältnis der Rauhtiefe zur Wel­ lenlänge des Laserlichtes. Während des Bearbeitungsvorganges können verschiedene physikalische Prozesse wie Aufheizen, Schmelzen, Verdampfen und Ionisieren ablaufen. Im vorliegenden Anwendungsfall wird der Materialabtrag überwiegend über Ver­ dampfung gesteuert und die entstehende Schmelze über den Dampf­ druck ausgetrieben. Das optische Eindringverhalten bzw. der Transfer der optischen Energie in thermische Energie geschieht auf der Basis freier Leitungselektronen. Infolge der hohen Lei­ tungsfähigkeit der Gußeisens, aus dem der Zylinder beispiels­ weise besteht, ist ein hoher Absorptionseffekt gegeben. Das La­ serhonen hat zum Vorteil, daß hohe Präzision erreichbar ist, hohe Freiheitsgrade möglich sind, ein zerspanungsfreies Arbei­ ten besteht, kein Werkzeugverschleiß auftritt, keine Kühl- und Schmiermittel erforderlich sind, die gefiltert und entsorgt werden müssen, sowie eine im Vergleich zum konventionellen Ho­ nen verbesserte Grafitfreilegung (80% zu max. 40%).Laser honing is an additional machining process between pre-honing and micro-smoothing mentioned below. On  place of the tool of the conventional honing machine like that Diamond or ceramic cutting edge is the laser beam here. The laser beam is generated in the laser beam source and with the beam guidance system (optical fibers) up to processing management station. In the processing station the Beam through the beam shaping device (focusing lenses and Mirror) shaped, guided axially to the spindle head and by means of deflection optics via an outlet nozzle (distance to Wall approx. 1 mm) focused on the material surface and there absorbed. The resulting process heat is used for the Ab Carrying process used, the removal rate of the laser beam intensity, the material parameters such as absorption capacity and thermal conductivity as well as the working gas, which is a Prevents oxidation of the machined surface becomes. The structure of the surface or roughness is affected the energy coupling depending on the ratio of the roughness to the wel length of the laser light. During the machining process different physical processes such as heating, Melting, evaporation and ionization take place. In the present Use case is mainly the material removal via Ver controlled vaporization and the resulting melt via the steam pressure expelled. The optical penetration behavior or Transfer of optical energy into thermal energy happens based on free conduction electrons. As a result of the high lei ability of the cast iron from which the cylinder example there is a high absorption effect. The La serhonen has the advantage that high precision can be achieved, high degrees of freedom are possible, a machining-free work there is no tool wear, no cooling and Lubricants are required that are filtered and disposed of must be, as well as a compared to conventional Ho improved graphite exposure (80% to max. 40%).

Durch die Honbewegung, also der Arbeitsweise des Honwerkzeuges ergibt sich in der Zylinderlaufbahn 2 eine Kreuzriefenstruktur. Die Kreuzriefenstruktur stellt die tragende Grundstruktur dar, welche sich aufgrund der Feinheit der Oberfläche durch geringe Benetzbarkeit mit Öl und damit für geringe Ölverbauchswerte auszeichnet. Die Kreuzriefen 3 (Fig. 2) bilden Kanäle, in denen allerdings ein bestimmtes Quantum an Öl zur Schmierung des Kol­ bens geführt wird. Zur Vermeidung dessen, daß das Öl entlang der Riefen 3 beim Überstreichen der Zylinderlaufbahn 2 durch die Kolbenringe des Kolbens aufgrund der dabei entstehenden Verdrängungswirkung nach außen weicht und nicht mehr zurück­ fließt, sind im Bereich des oberen Totpunktes 4 des Kolbens, in dem normalerweise beim Rückhub des Kolbens nur noch eine sehr geringe Schmierung besteht und damit die Gefahr einer reibungs­ bedingten schädigenden Verklemmung des Kolbens in der Zylinder­ bohrung gegeben ist, in der Zylinderlaufbahn 2 Ölschmiertaschen 6 ausgebildet, die in vorteilhafter Weise eine Tiefe von 15- 20 µm, eine Breite von 40-50 µm und eine Länge von 2-3 mm aufwei­ sen und einen Abstand von etwa 1-3 mm zueinander besitzen. Um die Abdampfneigung des Öls aus den als Ölreservoirs dienenden Ölschmiertaschen 6 gering zu halten, werden diese so gestaltet, daß die Oberfläche zum Brennraum hin klein, die Tiefe aber ge­ nügend groß ist. Der Abstand zwischen den Taschen 6 darf nur so groß sein, daß die Zufuhr von Reibungsenergie des Kolbens an der Laufbahn rechtzeitig unterbrochen wird und die tragenden Gleitbereiche der Laufbahn 2 nach erhöhter Temperaturerhöhung wieder abkühlen können.The honing movement, that is to say the way in which the honing tool works, results in a cross-groove structure in the cylinder track 2 . The cross-grooved structure represents the load-bearing basic structure, which, due to the fineness of the surface, is characterized by low wettability with oil and thus low oil consumption values. The cross grooves 3 ( Fig. 2) form channels in which, however, a certain quantity of oil for lubricating the piston is performed. To avoid that the oil along the grooves 3 when sweeping the cylinder track 2 through the piston rings of the piston due to the resulting displacement effect to the outside and no longer flows back, are in the area of the top dead center 4 of the piston, in which normally during the return stroke the piston has very little lubrication and thus there is a risk of friction-related damaging jamming of the piston in the cylinder bore, 2 oil lubrication pockets 6 are formed in the cylinder barrel, which advantageously have a depth of 15-20 microns, a width of 40-50 µm and a length of 2-3 mm and have a distance of about 1-3 mm to each other. In order to keep the tendency of the oil to evaporate from the oil lubrication pockets 6 serving as oil reservoirs, these are designed so that the surface towards the combustion chamber is small, but the depth is sufficiently large. The distance between the pockets 6 may only be so large that the supply of frictional energy to the piston on the raceway is interrupted in good time and the load-bearing sliding regions of the raceway 2 can cool down again after an increased temperature increase.

Die Anordnung der Ölschmiertaschen 6 ist derart, daß die Kreuzriefenstruktur überlagert wird. Dadurch, daß das Öl aus den kleinste Vorratskammern bildende Schmiertaschen 6 nicht verdrängt werden kann, ist immer in jedem so behandelten Be­ reich der Zylinderlaufbahn 2 eine ausreichende Schmierung des Kolbens in der Zylinderbohrung vorhanden. Je nach örtlichem Einsatzfall ist die Dichte der Taschenzahl pro Flächeneinheit sowie die Tiefe der Taschen 6 geeignet zu wählen. Besonders günstig ist die Ausbildung von Taschen 6a in den Kreuzriefen 3, wodurch die Taschen 6a quasi mikroskopische Ölfallen bilden, die gezielt immer wieder aus dem Ölsumpf über die kanalartigen Riefen 3 beschickt werden. The arrangement of the oil lubrication pockets 6 is such that the cross-groove structure is superimposed. The fact that the oil from the smallest storage chambers forming lubrication pockets 6 cannot be displaced, there is always sufficient lubrication of the piston in the cylinder bore in each cylinder region 2 treated in this way. Depending on the local application, the density of the number of pockets per unit area and the depth of the pockets 6 should be selected appropriately. It is particularly favorable the formation of pockets 6a in the cross grooves 3, whereby the pockets 6 a quasi microscopic oil traps form which can be loaded selectively over again from the oil sump via the channel-like grooves. 3

Die für den längsgespülten 2-Takt-Motor gezeigte Zylinderlauf­ bahn 2 weist zwischen dem Bereich des unteren Totpunktes 5 und dem des oberen Totpunktes 4 des Kolbens in zwei Ebenen gegen­ einander versetzte über den gesamten Umfang der Laufbahn 2 ver­ teilte Einlaß-/Auslaßbohrungen 7 auf. Beim Überfahren der Boh­ rungen 7 durch den Kolben wird der Schmierfilm abgestreift, so daß sich die gleichen Probleme wie im Bereich des oberen Tot­ punktes 4 ergeben - obwohl im Bereich des unteren Totpunktes 5 die verbrennungsbedingten Querkräfte fehlen, die zu der erwähn­ ten unzulässigen schädigenden Reibung führen können - . Daher werden dort, zwischen den Bohrungen 7, oberhalb und unterhalb der Bohrungen 7, gezielt Ölschmiertaschen 6 in die Zylinder­ laufbahn 2 eingebracht, so daß auch dort eine permanente Schmierung des Kolbens erreicht wird. Bei der Umkehrspülungs­ version des 2-Takt-Motors sind auch die Auslaßschlitze bzw. - bohrungen 7 sowie die Einlaßfenster im Bereich des unteren Tot­ punktes 5 angeordnet, so daß auch in diesem Fall in beiden Tot­ punktbereichen 4 und 5 die Ölschmiertaschen 6 anzuordnen sind.The shown for the longitudinally rinsed 2-stroke engine cylinder track 2 has between the area of bottom dead center 5 and the top dead center 4 of the piston in two planes offset against each other over the entire circumference of the raceway 2 ver shared inlet / outlet bores 7 . When driving over the drilling stanchions 7 by the piston, the lubricating film is stripped, so that the same problems as in the area of the top dead center 4 arise - although in the area of the bottom dead center 5 the combustion-related transverse forces are missing, which lead to the inadmissible damaging friction being able to lead - . Therefore, between the bores 7 , above and below the bores 7 , targeted oil lubrication pockets 6 are introduced into the cylinder raceway 2 , so that permanent lubrication of the piston is also achieved there. In the reverse flushing version of the 2-stroke engine, the outlet slots or bores 7 and the inlet window are arranged in the area of the lower dead point 5 , so that in this case, in both dead point areas 4 and 5, the oil lubrication pockets 6 are to be arranged.

Es sei hier noch einmal angemerkt, daß die Ölschmiertaschen 6 örtlich gezielt lediglich in den Bereichen des oberen und unte­ ren Totpunktes 4, 5 oder auf der ganzen vom Kolben während des Hubes überstrichenen Laufbahn 2 eingebracht werden können. Auch ist denkbar, die Ölschmiertaschen 6 zwar über die ganze Lauf­ bahn 2 zu verteilen, jedoch Konzentrationen in den Totpunktbe­ reichen und im Bereich der Einlaßbohrungen 7 vorzunehmen.It should be noted here again that the oil lubrication pockets 6 can be introduced locally only in the areas of the top and bottom dead center 4 , 5 or on the whole of the piston swept during the stroke raceway 2 . It is also conceivable to distribute the oil lubrication pockets 6 over the entire track 2 , but concentrations in the Totpunktbe range and in the area of the inlet holes 7 .

Die Einbringung der Ölschmiertaschen 6 kann durch Laserbestrah­ lung mit definierter Geometrie, Anordnung und Abmessungen er­ folgen, wobei es verfahrensökonomisch vorteilhaft ist, wenn zum Honen ein Laser verwendet wird, diesen auch zur Ausbildung der Ölschmiertaschen 6 zu benutzen. Die Erzeugung der Schmierta­ schen 6, bei der der Laser die Laufbahn 2 mit Pulsen be­ streicht, läuft dabei mit dem die Kreuzriefenstruktur erzeugen­ den Honvorgang gleichzeitig ab. Die Schmiertaschen 6 sind dabei aufgrund der Arbeitsweise des Honwerkzeuges wendelförmig über den Umfang der Zylinderlaufbahn 2 verteilt. Da aufgrund der La­ serimpulse ein Schmelzkranz am Rande der Taschen 6 erzeugt wird, muß die Laufbahn 2 in einem Finishing mittels Honen auf eine Rauhigkeit Rz = 1-2 µm mikrogeglättet werden. Alternativ ist auch denkbar, die Ölschmiertaschen 6 nachfolgend auf das Honen in die Zylinderlaufbahn 2 einzuätzen oder mit einer Prä­ gewalze einzuprägen.The introduction of the oil lubrication pockets 6 can he followed by laser irradiation with a defined geometry, arrangement and dimensions, it being procedurally advantageous if a laser is used for honing, this is also used to form the oil lubrication pockets 6 . The generation of the lubricating pocket 6's , in which the laser sweeps the track 2 with pulses, runs with the cross-groove structure producing the honing process at the same time. The lubrication pockets 6 are distributed helically over the circumference of the cylinder race 2 due to the mode of operation of the honing tool. Since a melt ring is generated on the edge of the pockets 6 due to the laser impulses, the raceway 2 must be micro-smoothed in a finishing by honing to a roughness R z = 1-2 μm. Alternatively, it is also conceivable to subsequently etch the oil lubrication pockets 6 into the cylinder track 2 after honing or to emboss them with an embossing roller.

Claims (10)

1. Zylinderlaufbahn einer Zylinderbohrung eines 2-Takt- Hubkolben-Verbrennungsmotors, welche mittels Honen mit einer Kreuzriefenstruktur ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderlaufbahn (2) Ölschmiertaschen (6) mit einer Tiefe von 15-20 µm, einer Breite von 40-50 µm und einer Länge von 2-3 mm aufweist, die einen Abstand von etwa 1-3 mm zueinander be­ sitzen und die im Bereich des oberen Totpunktes (4) eines in der Zylinderbohrung geführten Hubkolbens sowie im Bereich von in der Laufbahn (2) befindlichen Einlaß-/Auslaßbohrungen (7) ausgebildet sind und die Kreuzriefenstruktur dort überlagern.1. Cylinder track of a cylinder bore of a 2-stroke reciprocating piston internal combustion engine, which is formed by means of honing with a cross-groove structure, characterized in that the cylinder track ( 2 ) oil lubrication pockets ( 6 ) with a depth of 15-20 µm, a width of 40- 50 µm and a length of 2-3 mm, which are at a distance of about 1-3 mm from each other and which are in the area of top dead center ( 4 ) of a reciprocating piston guided in the cylinder bore and in the area of in the raceway ( 2 ) located inlet / outlet bores ( 7 ) are formed and overlap the cross groove structure there. 2. Zylinderlaufbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölschmiertaschen (6a) in den Kreuzriefen (3) ausgebil­ det sind.2. Cylinder track according to claim 1, characterized in that the oil lubrication pockets ( 6 a) in the cross grooves ( 3 ) are ausgebil det. 3. Zylinderlaufbahn nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölschmiertaschen (6) wendelförmig über den Umfang der Zylinderlaufbahn (2) verteilt sind.3. Cylinder track according to one of claims 1 or 2, characterized in that the oil lubrication pockets ( 6 ) are distributed helically over the circumference of the cylinder track ( 2 ). 4. Verfahren zur Herstellung einer Zylinderlaufbahn nach An­ spruch 1, wobei die Zylinderbohrung mit einem Bearbeitungsauf­ maß für das Honen zunächst feingedreht wird und danach auf Fer­ tigmaß gehont wird, so daß die Zylinderlaufbahn aufgrund der Arbeitsweise des Honwerkzeuges beim Honen eine Kreuzriefen­ struktur erhält, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zylinderlaufbahn (2) Ölschmiertaschen (6) mit einer Tiefe von 15-20 µm, einer Breite von 40-50 µm und einer Länge von 2-3 mm aufweist, die einen Abstand von etwa 1-3 mm zueinander be­ sitzen, im Bereich des oberen Totpunktes (4) eines in der Zy­ linderbohrung geführten Hubkolbens sowie im Bereich von in der Laufbahn (2) befindlichen Einlaß-/Auslaßbohrungen (7) einge­ bracht werden, derart, daß die Kreuzriefenstruktur überlagert wird.4. A method for producing a cylinder raceway according to claim 1, wherein the cylinder bore with a machining measure for honing is first turned finely and then honed to finished size, so that the cylinder raceway is given a cross-groove structure due to the mode of operation of the honing tool during honing, thereby characterized in that in the cylinder race ( 2 ) oil lubrication pockets ( 6 ) with a depth of 15-20 microns, a width of 40-50 microns and a length of 2-3 mm, which be a distance of about 1-3 mm to each other sit in the area of top dead center ( 4 ) of a cylinder bore guided in the cylinder and in the area of the raceway ( 2 ) inlet / outlet bores ( 7 ) are placed in such a way that the cross-groove structure is superimposed. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölschmiertaschen (6a) in die Kreuzriefen (3) einge­ bracht werden.5. The method according to claim 4, characterized in that the oil lubrication pockets ( 6 a) in the cross grooves ( 3 ) are introduced. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen der Ölschmiertaschen (6) durch Laserbestrah­ lung erfolgt.6. The method according to any one of claims 4 or 5, characterized in that the introduction of the oil lubrication pockets ( 6 ) takes place by laser irradiation. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Honen mittels eines Lasers erfolgt, wobei gleichzeitig mit dem Honvorgang durch Laserpulse des Lasers die Ölschmierta­ schen (6) in der Zylinderlaufbahn (2) ausgebildet werden.7. The method according to any one of claims 4 or 5, characterized in that the honing is carried out by means of a laser, the oil lubricating rule's ( 6 ) in the cylinder race ( 2 ) being formed simultaneously with the honing process by laser pulses from the laser. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölschmiertaschen (6) nachfolgend auf das Honen in die Zylinderlaufbahn (2) eingeprägt werden.8. The method according to any one of claims 4 or 5, characterized in that the oil lubrication pockets ( 6 ) are subsequently impressed on the honing in the cylinder race ( 2 ). 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölschmiertaschen (6) nachfolgend auf das Honen in die Zylinderlaufbahn (2) eingeätzt werden. 9. The method according to any one of claims 4 or 5, characterized in that the oil lubrication pockets ( 6 ) are subsequently etched onto the honing in the cylinder race ( 2 ). 10. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Zylinderbohrung unter Einstellung einer Rauhig­ keit Rz = 7-14 µm der Zylinderlaufbahn (2) vorgehont wird, daß danach mittels Laserhonen die Rauhigkeit der Zylinderlaufbahn (2) auf Rz = 2-5 µm eingestellt wird, daß anschließend oder gleichzeitig während des Laserhonens die Zylinderlaufbahn (2) mittels Laser mit Ölschmiertaschen (6) strukturiert wird und daß schließlich die so erzeugte überlagerte Struktur der Zylin­ derlaufbahn (2) mittels Honen auf eine Rauhigkeit Rz = 1-2 µm mikrogeglättet wird.10. The method according to claim 4, characterized in that the cylinder bore is pre-honed with the setting of a roughness R z = 7-14 µm of the cylinder race ( 2 ), that then the roughness of the cylinder race ( 2 ) to R z = 2 by means of laser honing -5 µm is set so that subsequently or simultaneously during cylinder honing, the cylinder track ( 2 ) is structured by means of a laser with oil lubrication pockets ( 6 ) and that the superimposed structure of the cylinder track ( 2 ) thus produced is finally honed to a roughness R z = 1 -2 µm is micro-smoothed.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1275864B1 (en) * 2001-07-09 2004-10-27 Gehring GmbH & Co. KG Workpiece with a tribologically stressed surface and method of manufacture such a surface
DE10342201A1 (en) * 2003-09-13 2005-04-28 Daimler Chrysler Ag Method for fabricating curved non-communicating structures e.g. on circuit boards, templates etc, involves generating non-communicating structure directly by erosion or reforming
DE10360148A1 (en) * 2003-12-20 2005-07-21 Daimlerchrysler Ag Cylinder barrel for internal combustion engine has several sub-sections of bearing surface provided with micro-structures defining oil retaining volume
CN101653832A (en) * 2008-08-18 2010-02-24 瓦特西拉瑞士股份有限公司 Method of machining for producing a bearing surface on a cylinder wall of a cylinder liner of an internal combustion engine
DE10325910B4 (en) * 2002-08-02 2010-03-18 Mauser-Werke Oberndorf Maschinenbau Gmbh Method for introducing structures into abutment surfaces, device for introducing such structures and non-positively connected bodies
EP2354510A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-10 Daimler AG Piston for a combustion engine
DE102013109025A1 (en) * 2013-08-21 2015-02-26 Mag Ias Gmbh sliding surface
WO2015124163A1 (en) * 2014-02-24 2015-08-27 Mtu Friedrichshafen Gmbh Piston ring, cylinder liner and tribological pairing

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19601158C1 (en) * 1996-01-15 1997-06-26 Daimler Benz Ag Honed cylinder bore for piston engine in motor vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19601158C1 (en) * 1996-01-15 1997-06-26 Daimler Benz Ag Honed cylinder bore for piston engine in motor vehicle

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1275864B1 (en) * 2001-07-09 2004-10-27 Gehring GmbH & Co. KG Workpiece with a tribologically stressed surface and method of manufacture such a surface
US8381695B2 (en) 2001-07-09 2013-02-26 Maschinenfabrik Gehring Gmbh & Co. Workpiece having a tribologically useable surface and method for producing such a surface
DE10325910B4 (en) * 2002-08-02 2010-03-18 Mauser-Werke Oberndorf Maschinenbau Gmbh Method for introducing structures into abutment surfaces, device for introducing such structures and non-positively connected bodies
DE10325910C5 (en) * 2002-08-02 2017-01-26 Mauser-Werke Oberndorf Maschinenbau Gmbh Method for introducing structures into abutment surfaces, device for introducing such structures and non-positively connected bodies
DE10342201A1 (en) * 2003-09-13 2005-04-28 Daimler Chrysler Ag Method for fabricating curved non-communicating structures e.g. on circuit boards, templates etc, involves generating non-communicating structure directly by erosion or reforming
DE10360148A1 (en) * 2003-12-20 2005-07-21 Daimlerchrysler Ag Cylinder barrel for internal combustion engine has several sub-sections of bearing surface provided with micro-structures defining oil retaining volume
CN101653832A (en) * 2008-08-18 2010-02-24 瓦特西拉瑞士股份有限公司 Method of machining for producing a bearing surface on a cylinder wall of a cylinder liner of an internal combustion engine
EP2157304A1 (en) * 2008-08-18 2010-02-24 Wärtsilä Schweiz AG Method of machining for producing a bearing surface on a cylinder wall of a cylinder liner of an internal combustion engine
EP2354510A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-10 Daimler AG Piston for a combustion engine
DE102013109025A1 (en) * 2013-08-21 2015-02-26 Mag Ias Gmbh sliding surface
US9926968B2 (en) 2013-08-21 2018-03-27 Mag Ias Gmbh Sliding surface
WO2015124163A1 (en) * 2014-02-24 2015-08-27 Mtu Friedrichshafen Gmbh Piston ring, cylinder liner and tribological pairing

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