[发明专利]内燃机的气缸的气缸套及其制造方法

说明书

本发明涉及一种内燃机的气缸的气缸套(2)，在所述气缸套中，往复运动的活塞(3)在工作面(4)上被引导，其中气缸套(2)利用凸缘(5)在气缸壳体(1)和气缸头之间竖直固定。湿式气缸套(2)具有不同于圆形的外侧(6)和/或凸缘(5)的非旋转对称的外轮廓。气缸套(2)在气缸壳体(1)的对应的接纳部中根据位置定向地配合装入。

技术领域

本发明涉及一种内燃机的气缸的气缸套。

背景技术

气缸套具有如下任务，即，作为活塞环的摩擦副最小化磨损，导出燃烧热和在最小化由运行引起的变形的情况下改善运行中系统的机械稳定性。按照功能区分为湿式和干式气缸套。

湿式气缸套具有凸缘，通过所述凸缘轴衬在发动机缸体或气缸壳体中沿竖直方向固定。气缸套包括凸缘的旋转对称构造的外轮廓确定最小气缸间距。湿式轴衬被推入到气缸壳体中到为此对应地加工的接纳部中。为了对于冷却剂和对于油密封使用密封圈。目前为止，湿式气缸套通常通过离心铸造制造并且随后被旋转对称地加工。在借助冷却液从外面冷却的湿式气缸套中，可能基于在被冷却剂加载的面上的热负荷和机械负荷导致气穴或腐蚀损伤，所述气穴或腐蚀损伤按照程度可能危害内燃机的功能。在这种气穴效果中，通过激励形成的气泡在冷却水中内爆并且腐蚀轴衬的外侧，其中气缸套的振动会加剧腐蚀。

干式气缸套被压入、冷缩配合或注入气缸壳体中。与湿式轴衬不同，水套不是处于轴衬材料和气缸壳体之间，而是如在纯金属结构型式中那样是气缸壳体铸件的组成部分。干式衬套由灰口铸铁、Al合金或作为由粉末金属材料烧结而成的衬套来制造。

为了实现防气穴保护，DE 10 2006 042 549 A1公开一种设计成旋转对称的在外侧设有保护层的湿式气缸套。为此由铁基合金制成的气缸套的至少被冷却剂加载的外部的表面区域涂有热喷涂层。

为了使由于气穴导致的磨损最小化此外已知，为冷却剂附加添加剂，所述添加剂有利地影响冷却剂的蒸汽压力。不利地是，所述措施要求提高的维修费，以便补充填充添加剂或控制混合比例。另一个建议涉及使用由具有高的弹性模数的材料制成的气缸套，为此例如备选于灰口铸铁提出昂贵的蠕虫状石墨铸铁或钢作为材料。

DE 196 05 946 C1公开一种用于气缸套的制造方法，利用该方法为取得改善的耐磨性首先制造具有薄的壁厚的轴衬。为此使用具有与要制造的气缸套的内周边对应的外周边的芯轴作为成形体，并且按已知的热喷涂法将喷涂材料以希望的厚度涂装到旋转的芯轴的外部的周边面上。随后处于芯轴上的衬套可以被再磨和必要时被成型。在拔出芯轴之后，衬套如果需要的话在端面上被加工。

按照DE 195 78 11 A1的气缸套由两种不同的材料制成。由灰口铸铁制成的轴衬嵌件在外侧被由钢制造的支承缸包围。这种包括两个彼此同心设置的构件的已知的设计要求高的制造费用并且出于经济原因因此对于大批量使用不被考虑。

发明内容

本发明的任务是，提供一种功能优化的气缸套，该气缸套使得能够实现改善的防气穴保护、强度提高以及结构空间优化的周围结构。此外本发明的任务是提供一种方法，利用该方法可以产生气缸套的任意的外轮廓。

从所引用的现有技术出发，本发明给出用于提供功能优化的气缸套的措施。在根据本发明的内燃机的气缸的气缸套中，往复运动的活塞在工作面上被引导，其中气缸套利用凸缘在气缸壳体和气缸头之间竖直地固定，湿式气缸套的外侧非旋转对称地构成并且所述外侧在气缸壳体的对应的接纳部中有方向性地配合装入。此外本发明提出一种用于构造气缸套外轮廓的方法。