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Dokumentenidentifikation DE19810470B4 18.11.2004
Titel Verfahren zur Herstellung eines Zylinders für einen Zweitakt-Verbrennungsmotor
Anmelder Kioritz Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Matsuura, Fujihiro, Yokohama, Kanagawa, JP;
Ohtani, Tomohiro, Musashino, Tokio/Tokyo, JP;
Yonekawa, Minoru, Hachioji, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Gleiss & Große, Patentanwälte Rechtsanwälte, 70469 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 11.03.1998
DE-Aktenzeichen 19810470
Offenlegungstag 17.09.1998
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 18.11.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.11.2004
IPC-Hauptklasse B23H 9/14
IPC-Nebenklasse B22D 15/02   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Zylinders für einen Zweitakt-Verbrennungsmotor relativ geringer Größe und einen Zylinder für einen derartigen Zweitakt-Verbrennungsmotor. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumlegierungszylinders, der mit einem Paar von hohlen Spüldurchlässen versehen ist, und einen durch das Verfahren herzustellenden Zylinder.

6 zeigt ein Beispiel eines Zylinders für einen luftgekühlten Zweitakt-Benzinmotor relativ geringer Größe, der herkömmlicherweise in einer tragbaren Arbeitsmaschine verwendet wird. Dieser herkömmliche Zylinder 1' ist durch einen integrierten Körper mit einer Zylinderbohrung 9 gebildet, in welche ein (nicht gezeigter) Kolben einsetzbar ist, einen Blockabschnitt 2, der mit säulenförmigen ausgebauchten Wandabschnitten 2a versehen ist, und einen Kopfabschnitt 3, der mit einer Verbrennungskammer 4 von sogenannter Squish-Domform versehen ist. Außerdem ist der Blockabschnitt 2 mit einer Ansaugöffnung 5 und einer Auslaßöffnung 6 versehen, die aufeinander zuweisen und vertikal in Bezug aufeinander versetzt sind. Der Blockabschnitt 2 ist außerdem an einer Innenwand mit einem Paar von hohlen Spüldurchlässen 7 versehen, die aufeinander zuweisen und umfangsmäßig von der Ansaugöffnung 5 und der Auslaßöffnung 6 um 90 Bogengrade versetzt sind. Die Spüldurchlässe 7 sind in jeweiligen der vorstehend genannten säulenförmigen ausgebauchten Wandabschnitte 2a gebildet, wodurch darin hohle Abschnitte ausgebildet sind. Ein Paar von Öffnungen 7a zum Einleiten eines Luft/Kraftstoffgemischs aus einer (nicht gezeigten) Kurbelkammer in die Spüldurchlässe 7 sind an den unteren Enden der ausgebauchten Wandabschnitte 2a gebildet. Ein Paar von Spüldurchlässen 8 sind an den oberen Abschnitten der ausgebauchten Wandabschnitte 2a derart gebildet, daß sie mit den jeweiligen Spüldurchlässen 7 in Verbindung stehen. Dieser herkömmliche Zylinder 1' weist einen sogenannten Wandspüldurchlaß-Zylinderaufbau auf.

Beim Einblockgießen des Zylinders 1', der mit den Spüldurchlässen 7 versehen ist, mittels Gießformen wird entweder ein zusammenklappbarer Kern, wie etwa ein Schalenkern verwendet, um die hohlen Spüldurchlässe 7 zu bilden, oder eine bewegliche Kernform, die einen komplizierten Aufbau hat.

Da die Spüldurchlässe 7 mit den Spülöffnungen 8 versehen sind, ist die Form unvermeidlich von einem unterschnittenen bzw. hinterschnittenen Abschnitt zum Formen der Spüldurchlässe 8 versehen. Beim Einblockgießen des Zylinders 1' mit den Spüldurchlässen 7 ist deshalb die Verwendung eines Kerns zusätzlich zu der Form in jedem Fall erforderlich. Infolge davon bestehen Probleme, demnach die Vorbereitungsarbeit zum Gießen sehr mühsam ist und die Herstellungskosten für den Zylinder relativ hoch sind. Mit anderen Worten war es nicht möglich, ein effizientes Gießverfahren anzuwenden, wie etwa ein Hochdruck-Druckgußverfahren, das einen hohen Wirkungsgrad und niedrige Herstellungskosten aufweist.

Es ist möglich, die Spülöffnungen 8 mittels eines Kontaktarbeits- bzw. -bearbeitungsverfahrens unter Verwendung eines umlaufenden Schneidwerkzeugs und dergleichen auszubilden. Da der Raum zum geeigneten Einsetzen des Werkzeugs sehr eng ist, ist diese Arbeit jedoch sehr schwierig. Demnach ist es problematisch einen Arbeitsvorgang mit hoher Präzision voraussetzen zu können.

Aus der DE 39 13 428 C2 ist bekannt, einen Zylinder durch Umgießen einer Zylinderlaufbuchse mit einem Mantel aus einer Aluminium-Legierung herzustellen, wobei Überströmkanäle durch ein Aufweiten der Zylinderlaufbuchse erzeugt werden. Es wird jedoch kein Hinweis darauf gegeben, wie unterschnittene bzw. hinterschnittene Abschnitte von Spüldurchlässen effizient und kostengünstig hergestellt werden können. Aus dem Nachschlagewerk ABC Technik und Naturwissenschaft, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt/Main und Zürich, 1970, Band 1, Seite 227 ist das allgemeine Verfahren zur elektroerosiven Metallverarbeitung bekannt. Zudem zeigt die DE 41 11 798 A1 ein Verfahren zum Erodieren von Steuerbohrungen auf, die mittels einer winkelförmigen Elektrode ausgebildet werden, die nach Einführung in die Zylinderbohrung quer zur Einführungsrichtung in einer Richtung in das Werkstück bewegt wird. Eine Erzeugung von Spülöffnungen mit hinterschnittenen Bereichen ist dabei sehr aufwendig und erfordert eine hochpräzise Vorrichtung, um die benötigte Genauigkeit für eine Rotation der Elektrode zu erzielen.

Die vorliegende Erfindung ist unter den vorstehend erläuterten Umständen gemacht worden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demnach darin, ein effizientes und kostengünstiges Verfahren zum Herstellen eines Zylinders, insbesondere zum Herstellen der Spülöffnungen, für einen Zweitakt-Verbrennungsmotor zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß dem vorstehend angeführten Verfahren wird zunächst ein Rohzylinderkörper, der lediglich mit hohlen Spüldurchlässen versehen ist, ohne daß er zugehörige Spülöffnungen oder Luft-/Kraftstoffgemischeinlässe aufweist, gegossen, woraufhin die Spülöffnungen oder die Luft-/Kraftstoffgemisch-Einlassöffnungen mittels eines maschinellen, kontaktfreien elektrischen Entladungsformungsverfahrens ausgebildet werden, welches nachfolgend näher erläutert wird. Es ist deshalb möglich, das Gießen des rohen Zylinderkörpers mittels Hochdruck-Druckgießens problemlos durchzuführen, wodurch es möglich ist, den Rohzylinderkörper mit hohem Wirkungsgrad unter deutlicher Einsparung von Herstellungkosten herzustellen.

Das maschinelle, kontaktfreie elektrische Entladungsformungsverfahren ermöglicht es in Verbindung mit der T-förmigen Elektrode und der innerhalb der Zylinderbohrung ohne Änderung der Ausrichtung der Elektrode durchgeführten Bewegung, daß ein extrem hochpräzises Arbeiten durch präzises Steuern der Elektrodenposition und/oder durch die Nutzung einer numerisch gesteuerten Maschine und dergleichen durchgeführt werden kann. Die Spülöffnungen ebenso wie die Luft-/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnungen können demnach präzise gearbeitet werden. Selbst dann, wenn die herzustellenden Zylinder sich im Typ unterscheiden, können eine Spülöffnung ebenso wie eine Luft-/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnung gewünschter Form präzise in Übereinstimmung mit den Spezifikationen jedes Typs einfach dadurch ausgebildet werden, daß der Betrieb der numerisch gesteuerten Maschine oder dergleichen abgeändert wird. Selbst dann, wenn die Spülöffnung oder die Luft-/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnung sich bezüglich Form und Typ unterscheiden, kann dieselbe Form zum Gießen verwendet werden, wie sie zur Herstellung des Rohzylinderkörpers verwendet wird. Die Herstellungskosten für den Zylinder sind dadurch deutlich verringert.

Eine erste Möglichkeit der Durchführung eines Verfahrens zum Herstellen eines Zylinders für einen Zweitakt-Verbrennungsmotor weist die folgenden Schritte auf: Gießen eines Rohzylinderkörpers, der mit einem Paar von hohlen Spüldurchlässen, die sich jeweils ausgehend von einer Bodenöffnung des Zylinderblockabschitts in Richtung auf einen Zylinderkopfabschnitt erstrecken, und Ausbilden von Spülöffnungen, die jeweils mit den Spüldurchlässen in dem Rohzylinderkörper in Verbindung stehen, mittels eines maschinellen, kontaktfreien elektrischen Entladungsformungsverfahrens, wobei der Gießschritt mittels eines Hochdruck-Druckgußverfahrens durchgeführt wird, und wobei das kontaktfreie maschinelle Formen der Spülöffnungen nach dem maschinellen Bohren der Zylinderbohrung durchgeführt wird.

Eine zweite Möglichkeit der Durchführung eines Verfahrens zum Herstellen eines Zylinders für einen Zweitakt-Verbrennungsmotor weist die folgenden Schritte auf: Gießen eines Rohzylinderkörpers, der mit einem Paar von hohlen Spüldurchlässen, die sich jeweils ausgehend von einer Bodenöffnung eines Zylinderblocks in Richtung auf den Zylinderkopfabschnitt erstrecken, Bilden von Spülöffnungen und Luft-/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnungen, die jeweils mit den Spüldurchlässen in dem Rohzylinderkörper in Verbindung stehen, mittels eines maschinellen, kontaktfreien elektrischen Entladungsformungsverfahrens und Verschließen der Bodenöffnung jeder der Spülöffnungen mit einem Blindstopfen.

Da die Spülöffnungen für die hohlen Spüldurchlässe des Zylinders für den Zweitakt-Verbrennungsmotor mittels des maschinellen, kontaktfreien elektrischen Entladungsformungsverfahrens gebildet werden, kann auf der Oberfläche des Spüldurchlasses ein geeigneter Grad an Unebenheit gebildet werden, wodurch eine hervorragende Diffusionswirkung beziehungsweise Verteilungswirkung für das Luft-/Kraftstoffgemisch erzielt werden kann, das in die Zylinderbohrung eingeleitet wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigen:

1 eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform eines Rohzylinderkörpers zur Herstellung eines Zylinders für einen Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung,

2 eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform eines fertiggestellten Zylinders für einen Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung,

3 eine perspektivische Teilansicht des Spüldurchlaßabschnitts in Richtung des Pfeils III in 2 gesehen,

4 eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines fertiggestellten Zylinders für einen Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung,

5 eine perspektivische Teilansicht des Spüldurchlaßabschnitts in Richtung des Pfeils V in 4 gesehen, und

6 eine Längsschnittansicht eines fertiggestellten Zylinders für einen Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß dem Stand der Technik.

In allen Figuren sind dieselben Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. 1 zeigt einen Rohzylinderkörper 1A, der durch einen Gußschritt bei einem Herstellungsverfahren eines Zylinders für einen ZweitaktVerbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. Dieser Gußschritt wird mittels eines Hochdruck-Druckgußverfahrens durchgeführt, bei welchem eine Metallschmelze bzw. geschmolzenes Metall unter hohem Druck in eine Form gespritzt wird. Der Rohzylinderkörper 1A gemäß dieser Ausführungsform ist aus einer Aluminiumlegierung gebildet.

Der Rohzylinderkörper 1A besteht aus einem integrierten Körper (Monoblock bzw. einstückiger Block) mit einer Zylinderbohrung 9, in welche ein (nicht gezeigter) Kolben einsetzbar ist, einen Blockabschnitt 2, der mit säulenförmigen ausgebauchten Wandabschnitten 2a versehen ist, und einen Kopfabschnitt 3, der mit einer Verbrennungskammer 4 sogenannter Squish-Domform versehen ist. Außerdem ist der Blockabschnitt 2 mit einer Ansaugöffnung 5 und einer Auslaßöffnung 6 versehen, die aufeinander zuweisen und vertikal in bezug aufeinander versetzt sind. Der Blockabschnitt 2 ist außerdem an seiner Innenwand mit einem Paar von hohlen Spüldurchlässen 7 versehen, die aufeinander zuweisen und umfangsmäßig von der Ansaugöffnung 5 und der Auslaßöffnung 6 um 90 Bogengrade versetzt sind. Die Spüldurchlässe 7 sind in den vorstehend genannten säulenförmigen ausgebauchten Wandabschnitten 2a des Rohzylinderkörpers 1A gebildet, wodurch dort hohle Abschnitte gebildet sind. Ein Paar von Öffnungen 7a sind jeweils an den unteren Enden der ausgebauchten Wandabschnitte 2a derart gebildet, daß sie mit den Spüldurchlässen 7 in Verbindung stehen. Die oberen Enden der Spüldurchlässe 7 sind durch die ausgebauchten Wandabschnitte 2a verschlossen, wodurch ein Paar von verschlossenen Durchlässen gebildet ist.

Da dieser Rohzylinderkörper 1A, der mit den verschlossenen hohlen Spüldurchlässen 7 versehen ist, keinen unterschnittenen bzw. hinterschnittenen Abschnitt in den hohlen Spüldurchlässen 7 aufweist, können der Rohzylinderkörper 1A und die hohlen Spüldurchlässe 7 als Monoblock mittels Gießen gegossen werden, wie etwa durch Hochdruck-Druckgießen, ohne daß ein Kern, wie etwa ein Schalenkern oder ein spezieller beweglicher Kern erforderlich wäre.

Der Rohzylinderkörper 1A, der mittels eines Hochdruck-Druckgußverfahrens gegossen ist, wird daraufhin einem Bearbeitungsvorgang bzw. einem maschinellen Bearbeitungsvorgang bzw. Formen unterworfen, wodurch der Verbindungsabschnitt dieses Körpers mit einem (nicht gezeigten) Kurbelgehäuse und die Innenumfangswand der Zylinderbohrung 9, in welcher ein Kolben eingesetzt ist, maschinell fertiggestellt werden.

Der Rohzylinderkörper 1A, der derart maschinell fertiggestellt ist, wird daraufhin einem kontaktfreien maschinellen Formungsverfahren unterworfen, bevorzugt einem maschinellen elektrischen Entladungsformen, wobei bzw. wodurch ein Paar von Spülöffnungen 8 gebildet werden, welche die Luft/Kraftstoffgemisch-Auslaßöffnungen der hohlen Spüldurchlässe 7 bilden, wodurch ein Wandspüldurchlaßzylinder 1 gebildet ist.

2 und 3 zeigen den Zylinder 1, der mit den Spülöffnungen 8 versehen ist, die mittels maschinellen elektrischen Entladungsformens ausgebildet sind. Dieser Zylinder 1 ist ein sogenannter Wandspüldurchlaßzylinder, wobei bzw. bei dem ein Luft/Kraftstoffgemisch aus einer (nicht gezeigten) Kurbelkammer eines Kurbelgehäuses, das auf der unteren Seite des Blocks 2 angeordnet ist, über die Öffnungen 7a der Spüldurchlässe 7 und die Spülöffnungen 8 in die Zylinderbohrung 9 zugeleitet wird.

Das vorstehend genannte maschinelle elektrische Entladungsformen bzw. -formgeben kann durch Einführen eines Werkzeugs 10, das mit einer Elektrode 11 (die beispielsweise aus Kupfer besteht) versehen ist, in die Zylinderbohrung 9 des Rohzylinderkörpers 1A ausgeführt werden, der mittels des vorstehend erläuterten Hochdruck-Druckgußverfahrens hergestellt ist und wobei das Werkzeug in die Nähe der ausgebauchten Wandabschnitte 2a in Stellung gebracht ist. Daraufhin wird elektrisches Entladen ermöglicht bzw. durchgeführt, um zwischen der Elektrode 11 und dem Rohzylinderkörper 1A stattzufinden, wodurch die Spülöffnungen 8 ausgehend von der Innenseite des ausgebauchten Wandabschnitts 2a in Richtung auf die Spüldurchlässe 7 gebildet werden. In diesem Fall ist der Abstand zwischen der Elektrode 11 und der Innenfläche der ausgebauchten Wandabschnitte 2a, die bearbeitet werden sollen, bevorzugt auf mehrere Mikrometer bis zu einer Vielzahl von Mikrometern eingestellt und die Ätzbearbeitung der ausgebauchten Wandabschnitte 2a wird durch Ansammlung bzw. Häufung von Erosionen bewirkt, die durch die Entladung verursacht sind, die durch einen Entladestrom mit einer vielfach (häufig) wiederholten Anzahl von Impulsen erzeugt ist.

Was die Elektrode 11 betrifft, kann anstelle von Kupfer Silber/Wolfram oder Graphit und dergleichen eingesetzt werden.

Außerdem ist es möglich, das maschinelle elektrische Entladungsformen durch Einführen der Elektrode 11 in den Spüldurchlaß 7 durchzuführen. Es ist möglich, durch Steuerung der Bewegung der Elektrode 11 unter Verwendung einer (nicht gezeigten) numerisch gesteuerten Maschine, die Spülöffnung 8 mit einer beliebigen gewünschten Form präzise auszubilden.

Obwohl bezüglich der Form der Elektrode 11 keine spezielle Beschränkung besteht, ist die in 1 gezeigte T-förmige Elektrode 11 bevorzugt, weil die Erosionsbearbeitung von sowohl der linken wie der rechten Spülöffnung 8 problemlos durchgeführt werden kann, indem die Elektrode 11 einfach von links nach rechts linear bewegt wird, ohne die Richtung der Elektrode 11 zu ändern.

4 und 5 zeigen einen Zylinder 1, der mittels maschineller elektrischer Entladungsformung in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung bearbeitet bzw. hergestellt wurde. Dieser Zylinder 1 ist ein sogenannter Innenkühlungszylinder, bei welchem jeder der ausgebauchten Wandabschnitte 2a der Zylinderbohrung 9 mit Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnungen 12 versehen ist, um Luft/Kraftstoffgemisch von Entlüftungslöchern, die in einem Schürzenabschnitt eines (nicht gezeigten) Innenkühlungskolbens dem hohlen Spüldurchlaß 7 zugeführt wird, und außerdem ist er mit Spülöffnungen 8 versehen. Ein C-förmiger Durchlaß ist durch den hohlen Spüldurchlaß 7 zusammen mit der Spülöffnung 8 und der Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnung 12 bereitgestellt. In Übereinstimmung mit diesem Zylinder 1 wird Luft/Kraftstoffgemisch von den Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnungen 12, die in einem unteren Abschnitt der Zylinderbohrung 9 vorgesehen sind, in die hohlen Spüldurchlässe 7 zugeleitet und von den Spülöffnungen 8, die an einem oberen Abschnitt der Zylinderbohrung 9 angeordnet sind, in die Zylinderbohrung 9 ausgetragen. Bei der Herstellung des Innenkühlungszylinders 1 gemäß 4 und 5 werden die Spülöffnungen 8 und die Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnungen 12 zunächst in dem Rohzylinderkörper 1A (1) mittels maschineller elektrischer Entladungsformung gebildet, und daraufhin wird ein Blindstopfen 13 aus einem geeigneten Material, wie etwa Aluminiumlegierung oder Kunstharz in die Öffnung 7a jedes der hohlen Spüldurchlässe 7 eingesetzt bzw. eingeführt, wodurch die Öffnungen 7a hermetisch verschlossen werden. Die hohlen Spüldurchlässe 7 werden dadurch in den vorstehend genannten C-förmigen Durchlässen gebildet, wodurch der Innenkühlungszylinder 1 fertiggestellt ist.

Gemäß dem vorstehend genannten Verfahren zur Herstellung des Zylinders für einen Zweitakt-Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Rohzylinderkörper, der lediglich mit den hohlen Spüldurchlässen ohne die zugehörigen Spülöffnungen oder die Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnungen versehen ist, zunächst gegossen, woraufhin die Spülöffnungen und/oder die Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnungen mittels maschinellen elektrischen Entladungsformens gebildet werden. Es ist deshalb möglich, den Rohzylinderkörper mittels Hochdruck-Druckgießens problemlos zu gießen, wodurch es möglich ist, den Rohzylinderkörper hocheffizient bzw. mit hohem Wirkungsgrad herzustellen und seine Herstellungskosten zu minimieren.

Da das maschinelle elektrische Entladungsformen bzw. -formgeben gewährleistet, daß ein extrem hoch präzises Arbeiten bzw. Bearbeiten durch präzises Steuern der Elektrodenorte bzw. -stellen und dergleichen durchgeführt wird, und/oder unter Verwendung einer numerisch gesteuerten Maschine und dergleichen, können die Spülöffnungen ebenso wie die Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnungen präziser in demselben Rohlzylinderkörper eingearbeitet werden. Selbst dann, wenn der herzustellende Zylinder sich bezüglich des Typs unterscheidet, können eine Spülöffnung ebenso wie eine Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnung gewünschter Form präzise in Übereinstimmung mit der Spezifikation des jeweiligen Typs einfach dadurch ausgebildet werden, daß der Betrieb der numerisch gesteuerten Maschine usw. geändert bzw. angepaßt wird. Selbst dann, wenn die Spülöffnung oder die Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnung sich bezüglich Form und Typ unterscheidet, kann dieselbe Form zum Gießen verwendet werden, wie sie zur Herstellung des Rohzylinderkörpers verwendet wird. Dadurch können die Kosten zur Herstellung des Zylinders deutlich verringert werden.

Wenn der Zylinder unter Verwendung einer Aluminiumlegierung als Rohmaterial und mittels eines Hochdruck-Druckgußverfahrens hergestellt wird, ist es möglich, wenn die Spülöffnungen und/oder die Luft/Kraftstoffgemischöffnungen mittels maschinellen elektrischen Entladungsformens gebildet werden, den Wirkungsgrad bzw. die Effizienz bei der Herstellung des Zylinders zusätzlich zu erhöhen und außerdem die Herstellungskosten zu minimieren, da eine Aluminiumlegierung mittels maschinellen elektrischen Entladungsformens mit einer Geschwindigkeit bearbeitet werden kann, die dreimal so hoch ist, wie im Fall von Eisen.

Es kann notwendig sein, das Ab- bzw. Anfasen jeder in dem Zylinder auszubildenden Öffnung in dem Arbeitsschritt bzw. Bearbeitungsschritt des Rohzylinderkörpers durchzuführen. Dieses Anfasen kann jedoch gleichzeitig mit dem Formgebungsschritt für die Spülöffnung oder der Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnung in einem einzigen Schritt mittels maschinellen elektrischen Entladungsformens durchgeführt werden.

Die Oberfläche des Randabschnitts der Spülöffnung muß auf einen geeigneten Grad bzw. ein geeignetes Maß aufgerauht werden, um die Diffusion des Luft/Kraftstoffgemischs in der Zylinderbohrung zu fördern.

Vorteilhafterweise wird die bearbeitete Oberfläche durch das maschinelle elektrische Entladungsformen spontan auf einen geeigneten Grad bzw. ein geeignetes Maß aufgerauht, d.h. mit einer maximalen (Rauhigkeits)Höhe von 10 &mgr;m bis 30 &mgr;m. Deshalb trägt die Spülöffnung, die durch maschinelles und elektrisches Entladungsformen gebildet ist, zur Förderung der Diffusionswirkung des Luft/Kraftstoffgemischs bei.

Da außerdem die maschinelle Bohrformgebung der Zylinderbohrung des gegossenen Rohzylinderkörpers vor dem Schritt zur Ausbildung der Spülöffnungen oder der Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnungen mittels maschinellen elektrischen Entladungsformens durchgeführt wird, werden die Spülöffnungen oder die Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnungen bei der Bearbeitung bzw. Ausbildung der Bohrung noch nicht gebildet. Das Ausmaß der bei der Bohrungsbearbeitung bzw. -ausbildung durchzuführenden intermittierenden Schneidbearbeitung kann damit minimiert werden, wodurch der Bohrungsherstellungsprozeß erleichtert werden kann.

In der vorausgehenden Erläuterung ist die vorliegende Erfindung unter bezug auf die vorstehend genannten Ausführungsformen erläutert worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch in keinster Weise auf diese Ausführungsformen beschränkt sondern vielmehr zahlreichen Modifikationen im Umfang der vorliegenden Erfindung zugänglich, die in den Ansprüchen festgelegt ist.

Obwohl die Spülöffnungen und die Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnungen als mittels maschinellen elektrischen Entladungsformens ausgebildet erläutert sind, ist es beispielsweise auch möglich, diese Öffnungen mittels maschinellen Laserstrahlformens oder maschinellen elektrochemischen Formens auszubilden, um gleichzeitig die bearbeitete Oberfläche der Spülöffnung auf einen geeigneten Grad bzw. ein geeignetes Ausmaß aufzurauhen, indem diese Alternativen maschinellen Formgebungsverfahren eingesetzt werden. Es ist außerdem möglich, andere geeignete kontaktfreie maschinelle Formgebungsverfahren einzusetzen.

Wie vorstehend erläutert, wird ein Rohzylinderkörper, der mit einem hohlen Spüldurchlaß ohne eine zugehörige Spülöffnung oder eine Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnung versehen ist, zunächst gußgeformt, woraufhin die Spülöffnung und/oder die Luft/Kraftstoffgemisch-Einlaßöffnung mittels eines kontaktfreien maschinellen Formgebungsverfahrens gebildet werden. Es ist deshalb möglich, den Zylinder mit hohem Wirkungsgrad bzw. hocheffizient herzustellen und seine Herstellungskosten deutlich zu minimieren.

Da die Spülöffnung mittels maschinellen elektrischen Entladungsformens ausgebildet wird, kann die Oberfläche der Spülöffnung gleichzeitig auf ein gewünschtes Ausmaß aufgerauht werden, wodurch es möglich ist, die Diffusion des Luft/Kraftstoffgemischs, das in die Zylinderbohrung zugeleitet werden soll, zu verbessern bzw. zu fördern.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Herstellen eines Zylinders für einen Zweitakt-Verbrennungsmotor, aufweisend die Schritte:

    Gießen eines Rohzylinderkörpers mit einem unteren Blockabschnitt und einem oberen Kopfabschnitt, einer Zylinderbohrung und einem Paar von hohlen Spüldurchlässen, die sich jeweils ausgehend von einer Bodenöffnung des Zylinderblockabschnitts in Richtung auf den Zylinderkopfabschnitt erstrecken, und

    Ausbilden von Spülöffnungen, die jeweils mit den Spüldurchlässen in dem Rohzylinderkörper in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausbilden der Spülöffnungen (8) ein maschinelles, kontaktfreies elektrisches Entladungsformungsverfahren angewendet wird, bei dem eine T-förmige Elektrode (11) in die Zylinderbohrung (9) eingeführt und anschließend ohne eine Änderung ihrer Ausrichtung von links nach rechts bewegt wird, um die Spülöffnungen (8) auszubilden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Luft-/Kraftstoff-Gemisch-Einlaßöffnungen (12), die jeweils mit den Spüldurchlässen (7) in Verbindung stehen, in dem Rohzylinderkörper (1A) mittels eines maschinellen kontaktfreien Formungsverfahrens gebildet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießen des Rohzylinderkörpers (1A) mittels eines Hochdruck-Druckgußverfahrens durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren außerdem den Schritt aufweist, die Zylinderbohrung (9) vor dem Schritt des maschinellen kontaktfreien Formens der Öffnungen (8, 12) maschinell zu bohren.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bodenöffnung jedes hohlen Spüldurchlasses (7) mit einem Blindstopfen (13) folgend auf das kontaktfreie maschinelle Formen der Spülöffnungen (8) und der Luft-/Kraftstoff-Gemisch-Einlaßöffnungen (12) verschlossen wird.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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