[发明专利]内燃机和用于制造内燃机的曲轴箱和/或气缸衬套的方法

说明书

本发明涉及内燃机和用于制造内燃机的曲轴箱和/或气缸衬套的方法。具体而言,本发明涉及一种带有至少一个气缸(5)的内燃机、特别是往复活塞式内燃机，其中，所述气缸(5)的气缸壁(3)至少在形成气缸机筒的壁区域，通过借助于涂层材料(7)对所述内燃机(21)的曲轴箱(5)或气缸衬套(27)的涂层而形成。根据本发明，所述涂层材料(7)由特别是高合金的钢合金构成，所述钢合金具有铬、镍、铜和铌作为合金元素。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的内燃机、特别是往复活塞式内燃机以及一种根据权利要求4的前序部分所述的用于制造内燃机的曲轴箱或气缸衬套的方法。

背景技术

内燃机研发的一个主要目标是，尽可能耐磨损且耐腐蚀地设计发动机的气缸机筒(Zylinderaufbahnen)。在此，气缸机筒的高度耐磨性是重要的，以便能够保证内燃机的高寿命。例如因为一直都有所谓的劣质燃料国，在这种国家主要仅仅有硫含量相当高的燃料可供使用，所以气缸机筒的高度耐腐蚀性是必需的。在这种燃料燃烧时产生硫酸冷凝物，所述冷凝物会导致气缸机筒的所谓的腐蚀性磨损。此外，即使对于带废气反馈的内燃机也会形成增加的腐蚀性冷凝物。

由DE 10 2015 207 833 A1已知一种用于内燃机的气缸曲轴箱，其中，至少一个气缸机筒由一种材料构成，这种材料具有铬、钼、碳和陶瓷。利用在气缸机筒的涂层中的铬和陶瓷含量，要抑制因在气缸中的燃料燃烧时可能产生的酸、特别是硫酸所致的腐蚀性侵蚀。

然而，在为气缸机筒的涂层采用具有陶瓷颗粒的涂层材料时不利的是，由于磨蚀性作用的陶瓷颗粒，明显难以在涂层之后对气缸机筒进行珩磨。

发明内容

本发明的目的因此是，提出一种内燃机、特别是往复活塞式内燃机以及一种用于制造内燃机的曲轴箱或气缸衬套的方法，在其中，用一种涂层材料为至少一个气缸机筒涂层或已涂层，这种涂层材料特别耐磨损、耐腐蚀，且同时也可简便地加工或珩磨并且成本低廉。

该目的通过独立权利要求的特征得以实现。优选的改进在从属权利要求中公开。

根据权利要求1，提出一种带有至少一个气缸的内燃机、特别是往复活塞式内燃机，其中，气缸的气缸壁至少在形成气缸机筒的壁区域，通过借助于涂层材料对内燃机的曲轴箱或气缸衬套的涂层而形成。根据本发明，涂层材料由特别是高合金的钢合金构成，所述钢合金至少具有铬、镍、铜和铌作为合金元素。

如在试验中令人惊奇地已表明，带有这种涂层或滑动层的气缸机筒具有很好的摩擦学性质(摩擦和磨损特性)，以及针对于在燃料燃烧时产生的腐蚀性冷凝物也具有突出的耐腐蚀性。在此，该钢合金涂层在本应用中也没有涂污倾向，比如对于其它钢合金往往就是这种情况。另外，由涂层材料构成的表面也能特别简便地或者以较小的代价予以加工或珩磨，因为该涂层材料没有磨蚀性作用的陶瓷颗粒。此外，本发明的涂层材料也成本低廉，因为具有这些合金元素的钢合金在商业上是常见的。

在一种优选的具体设计中，本发明的钢合金由钢1.4542(DIN EN 10088-3)或X5CrNiCuNb16-4构成，或者由钢1.4548(DIN EN 10088-3)或X5CrNiCuNb17-4-4构成。这是在商业上常见的、常用于航空和宇航的钢。

此外也要求保护一种带有本发明的内燃机的运载工具、特别是商用车。

由本发明的运载工具得到的优点与本发明的内燃机的已评述过的优点一致，因而这些优点在此不予重复。

申请人还保留修改权利要求的权利，这些权利要求涉及具有本发明的涂层的气缸曲轴箱或气缸衬套。

为了实现已述目的，此外还提出了一种用于制造内燃机的曲轴箱或气缸衬套的方法，其中，借助涂层机构把涂层材料施加到曲轴箱的或气缸衬套的气缸壁上。根据本发明，把特别是高合金的钢合金作为涂层材料施加到气缸壁上，所述钢合金至少具有铬、镍、铜和铌作为合金元素。