Verbrennungsmotoren mit interner Verbrennung nach dem Diesel-oder Ottoprinzip weisen einen Zylinderblock und ein Kurbelgehäuseoberteil auf oder die beiden Teile werden in einem Stück zu einem Zylinder-Kurbelgehäuse gegossen. Beispielsweise in Zylinder-Kurbelgehäu- sen und Zylinderblöcken aus Aluminiumguss müssen trockene oder nasse Zylinderlaufbuch- sen angeordnet werden. Die Zylinderlaufbuchsen sind aus hochwertigen Materialien, wie Gusseisen oder Al-Legierungen. Die Zylinderlaufbuchsen aus Aluminium können zur weite- ren Verbesserung der Eigenschaften eine eingegosssene Faserhülse aufweisen. Fallweise müssen die Gleit-und Verschleisseigenschaften der Zylinderlaufbahnen noch durch besondere Bearbeitungsverfahren verbessert werden. Die Herstellung der bekannten Zylinderlaufbuch- sen führt entweder zu schweren Bauteilen oder das Verfahren ist aufwendig. Aus Gründen der Ökonomie, d. h. des geringen Kraftstoffbedarfs des fertigen Motors und der wirtschaft- lichen Herstellung der Motoren ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, die Zylinderlaufbuch- sen und das Verfahren zu deren Herstellung zu verbessern.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Zylinderlaufbuchse eine siliciumhaltige Aluminiumlegierung enthält oder daraus besteht, wobei die Grosse der Si-Teilchen oder der intermetallischen Phasen im Bereich von 1 bis 20 llm liegt.

Bevorzugt liegt die Grosse der Si-Teilchen oder intermetallischen Phasen im Bereich von 2 bis 5 Rm. Die Teilchengrösseverteilung in vorliegender Aluminiumlegierung ist erhältlich durch die Steuerung der Abkühlungsbedingungen bei der Erstarrung der Aluminiumlegierung während eines Giessverfahrens. Falls erforderlich, ist die angestrebte Teilchengrössevertei- lung, auch ohne eine Vergröberung, erhältlich durch nachträgliches Glühen oder Wärmebe- handeln in einem Temperaturbereich von 300 bis 550°C.

Vorliegende Zylinderlaufbuchse enthält oder besteht aus vorzugsweise einer siliciumhaltigen Aluminiumlegierung des Types AlSi, wobei der Si-Gehalt grösser als 12%, zweckmässig 12 bis 40% und bevorzugt 15 bis 25% ist. Die Aluminiumlegierungen des Types AlSi können als weitere Legierungselemente beispielsweise eines oder mehrere der Elemente Cu, Mn, Fe, Cr Ni usw. enthalten. Weitere typische Legierungselemente können allein oder mit den genann- ten Legierungelementen eingesetzt werden. Die Angaben in Prozenten beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiele solcher Aluminiumlegierungen sind AlSi-Legierungen mit 12 bis 40%, bevorzugt 15 bis 25%, Si und gegebenenfalls einem oder mehreren der weiteren Legierungselemente, wie : Cu 1 bis 6%, Mn 0,5 bis 4%, Fe 0,2 bis 1%, Cr 0,3 bis 2% und/oder Ni 0,2 bis 1% usw.

Die Angaben in Prozenten beziehen sich auf das Gewicht.

Die erfindungsgemässen Zylinderlaufbuchsen können beispielsweise aus einem Bandabschnitt eines Bandgusses bestehen. Die eingangs genannte Teilchengrösseverteilung in der Alumini- umlegierung ist--wie vorerwähnt--erhältlich durch die Steuerung der Abkühlungsbedin- gungen bei der Erstarrung des Bandes während des Bandgiessverfahrens oder durch nach- trägliches Glühen oder Wärmebehandeln.

Der Bandabschnitt wird z. B. durch Anlegen einer trennfesten Naht zwischen zwei gegen- überliegenden Schmalseiten, resp. längs der Berührungslinie, eines Bandabschnittes zu einer Zylinderlaufbuchse geformt oder der Bandabschnitt kann zu einem Rohr geformt werden, von welchem die Zylinderlaufbuchsen abgelängt werden.

Es werden dabei Zylinderlaufbuchsen in Form von Hohlzylindern bevorzugt, abgelängt von einem Rohr aus einem Bandabschnitt eines Bandgusses, mit längslaufender trennfester Naht, insbesondere mit längsgeschweisster Naht oder abgelängt von einem Rohr aus einem spiral- gewickelten Bandabschnitt eines Bandgusses.

Bevorzugt sind Zylinderlaufbuchsen in Form eines Hohlzylinder aus einem spiralgewickelten Bandabschnitt eines Bandgusses, wobei die Nähte der aneinanderstossenden Schmalseiten des Bandabschnittes eine trennfeste Naht, vorzugsweise eine Schweissnaht, aufweisen.

In anderer Ausführungsform stellt die Zylinderlaufbuchse ein von einem Rohr aus einem spiralgewickelten Bandabschnitt eines Bandgusses abgelängter Hohlzylinder dar, wobei die Nähte der aneinanderstossenden Schmalseiten, resp. Berührungslinien, des Bandabschnittes eine trennfeste Naht, vorzugsweise eine Schweissnaht, aufweisen.

Die Zylinderlaufbuchse kann aus einem Bandabschnitt eines Bandgusses bestehen und die innere Oberfläche wenigstens im Bereich der Zylinderlaufflächen kann eine durch Materialab-

trag, partiellen Materialbatrag oder Materialauftrag veränderte Struktur aufweisen. Der Materialabtrag kann durch chemische oder physikalische Verfahren, wie Ätzen, der Material- auftrag durch galvanische Verfahren, Plasmaspritzen, besprühen usw. erfolgen.

Vorliegende Zylinderlaufbuchsen können in Motoren mit interner Verbrennung nach dem Diesel-oder Ottoprinzip, als trockene oder nasse Zylinderlaufbuchsen, verwendet werden.

Die Motoren können nach dem Zwei-, wie auch dem Viertaktverfahren, ausgelegt sein. Ver- wendung finden vorliegende Zylinderlaufbuchsen in Motoren für Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen, ferner können auch Stationärmotoren damit ausgerüstet werden. Die Zylin- derlaufbuchsen nach vorliegender Erfindung weisen beispielsweise einen inneren Durchmes- ser von höchstens 150 mm, zweckmässig höchstens 120 mm und vorzugsweise höchstens 100 mm, auf. Mit den vorliegende Zylinderlaufbuchsen können demnach die gängigen Otto- motoren mit einem Gesamthubraum von 0,5 bis 8 l, vorzugsweise von 1,0 bis 5,0 l und einem Drehzahlbereich von ca. 550 bis 11'000 U/min bei Motoren mit kleinerem Hubraum, resp. ca.

7000 U/min bei Motoren mit grösserem Hubraum oder in Dieselmotoren mit einem Gesamthubraum von 0,5 bis 8 l, vorzugsweise von 1,4 bis 5 1 und einem Drehzahlbereich von ca. 500 bis 5500 U/min bei Motoren mit kleinerem Hubraum, resp. ca. 4500 U/min bei Moto- ren mit grösserem Hubraum, verwendet werden. Die Motoren nach dem Ottoprinzip können mit homogener äusserer oder innerer Gemischbildung und Fremdzündung arbeiten. Bei Motoren nach dem Dieselprinzip kann die Gemischbildung heterogen in unterteilte Brenn- räume oder direkt in nicht unterteilte Brennräume und mit Selbstzündung erfolgen.

Die erfindungsgemässe Aluminiumlegierung kann z. B. in einem kontinuierlichen Bandguss- verfahren zu einem Band gegossen werden. Das Band kann durch Giesswalzen, Giessen zwischen Stahlbändern, durch Giessen zwischen umlaufenden Raupenkokillen oder durch Giessen zwischen Rad oder Walze und Stahlband etc. erzeugt werden. Die Dicke des Bandes kann beispielsweise von 2 bis 20 mm betragen. Dies kann die Enddicke des Bandes darstellen. Es ist auch möglich einen oder mehrere Walzvorgänge unter Dickenreduzierung des Bandes vorzusehen, um zur Enddicke des Bandes von 2 bis 20 mm zu gelangen.

Vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Zylinderlaufbuchse. Die Aluminiumlegierung des Types AlSi, zweckmässig mit einem Si- Gehalt von grösser als 12 %, vorzugsweise 15 bis 40% und insbesondere von 15 bis 25%, wird z. B. in einem Bandgussverfahren zu einem Band gegossen, das Band zu einem Bandab- schnitt abgelängt, der Bandabschnitt zu einem Hohlzylinder geformt und die aneinanderstos- senden Schmalseiten des Bandabschnittes durch Anlegen wenigstens einer trennfesten Naht

zu einer Zylinderlaufbuchse geformt oder zu einem Rohr geformt und zu einer Zylinder- laufbuchse abgelängt.

Nach einem erweiterten Verfahren kann die Aluminiumlegierung des Types AlSi in einem Bandgussverfahren zu einem Band gegossen, das Band nachgewalzt, z. B. auf genaue End- dicke kalt-oder warmgewalzt, und das gewalzte Band zu einem Bandabschnitt abgelängt werden. Vorzugsweise erfolgt als Walzvorgang lediglich ein Kalibrierstich zur genauen Ein- stellung der Enddicke mit einem Abwalzgrad kleiner als 30%, bevorzugt kleiner als 10%. Die Angaben in Prozenten beziehen sich auf die Gesamtdicke.

In einem nochmals erweiteren Verfahren nach vorliegender Erfindung zur Herstellung der Zylinderlaufbuchsen kann die Aluminiumlegierung des Types AlSi in einem Bandgussver- fahren zu einem Band gegossen, das Band auf genaue Enddicke kalt-oder warmgewalzt werden, wobei eine Walze eine der Bandoberflächen oder zwei Walzen beide Bandoberflä- chen mit einem Rauhigkeitsmuster versehen und das gewalzte, ein-oder beidseitig mit einem Rauhigkeitsmuster versehene Band zu einem Bandabschnitt abgelängt wird. Das durch Wal- zen erzeugte Rauhigkeitsmuster erleichtert z. B. den späteren Eingiess-oder Einpressvorgang der Zylinderlaufbuchsen in das Zylinder-Kurbelgehäuse oder den Zylinderblock. Das Rauhig- keitsmuster wird durch eine oder mehrere aufgerauhte Walzen, insbesondere durch eine Walze oder ein Walzenpaar, erzeugt. Beispielsweise werden die Walze oder dasWalzenpaar durch Walzenschleifen, Sandstrahlen Elektroerosion oder durch Laser-oder Elektronen- strahlung aufgerauht. Dabei wird eine Rauhigkeit der Walzen von Ra = 0,5 bis 2 jj. m und bevorzugt von etwa l p. m angestrebt. Durch den Walzprozess erzeugt jede der aufgerauhten Walzen ein entsprechendes Abbild des Walzenmusters und eine etwa entsprechende Rauhigkeit auf dem gegossenen und entsprechend gewalzten Band.

Zur Erzeugung einer Zylinderbuchse oder eines Rohres können zwei gegenüberliegende Schmalseiten des Bandes, unter Ausbildung eines zylinderischen Hohlkörpers, zusammenge- führt und trennfest aneinandergefügt werden. Zum trennfesten Fügen eignen sich beispiels- weise Schweissverfahren, wie Schmelzschweissverfahren mittels Laser-oder Elektronen- strahlen oder Reibschweissverfahren, wie z. B. die sogenannte"friction stir welding"-Techno- logie. Die Schweissverfahren werden insbesondere so geführt oder ausgewählt, dass im Be- reich der Schweissnaht die Gefügestruktur sich nicht oder nur geringfügig vergröbert. Die Rohre können nach dem Verschweissen zu den Zylinderlaufbuchsen abgelängt werden. Die kann durch Sägen oder ein Schweissverfahren usw. erfolgen. Die einzelnen Zylinderlauf- buchsen können eine Länge von beispielsweise 30 bis 300 mm, vorzugsweise von 50 bis 200 mm und insbesondere von 60 bis 150 mm aufweisen. Die Zylinderbuchsen oder fallweise die

Rohre, können gegebenenfalls rundgerollt und/oder durch Überdrehen oder Schleifen feinbe- arbeitet werden.

Bevorzugt ist nach vorliegender Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Zylinderlauf- buchsen, wonach der Bandabschnitt durch Spiralwickeln zu einem Hohlzylinder oder Rohr geformt wird. Die aneinanderstossenden Schmalseiten des Bandabschnittes werden--wie oben genannt--durch Schweissen, zweckmässig Elektronenstrahlschweissen, Reibschweis- sen oder vorzugsweise Laserschweissen, trennfest miteinander verbunden werden. Das Spi- ralwickeln führt in rationeller Arbeitsweise zu Rohren, die auch endlos hergestellt werden können. Die Rohre werden nach Massgabe der gewünschten Länge der Zylinderlaufbuchsen abgelängt, wie z. B. durch Sägen oder Schweissen usw.