DE19900385C2

DE19900385C2 - Reciprocating machine

Info

Publication number: DE19900385C2
Application number: DE19900385A
Authority: DE
Inventors: Lech Moczulski; Fogh Jesper Weis
Original assignee: MAN B&W Diesel AS
Current assignee: MAN B&W Diesel AS
Priority date: 1999-01-08
Filing date: 1999-01-08
Publication date: 2001-02-01
Anticipated expiration: 2019-01-09
Also published as: WO2000040849A1; PL348869A1; GB2361759B; CN1112510C; JP3419762B2; AU3042000A; NO20012894L; DE19900385A1; GB2361759A; KR100417185B1; CN1323375A; JP2002534634A; KR20010085951A; TW463015B; GB0104423D0; NO20012894D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine, insbesondere einen Zweitakt- Großdieselmotor, mit wenigstens einem Zylinder, dessen Zylinderbüchse im Bereich ihrer dem Kolben zugewandten Lauffläche eine größere Verschleißfestigkeit als das Grundmaterial der Zylinderbüchse aufweisende, auf das Grundmaterial aufgebrachte Materialbereiche zur seitlichen Begrenzung wenigstens einer nutförmigen Öltasche enthält.The invention relates to a reciprocating piston machine, in particular a two-stroke Large diesel engine, with at least one cylinder, the cylinder liner in the area their tread facing the piston has greater wear resistance than that Base material of the cylinder liner, on the base material applied material areas for lateral limitation of at least one contains groove-shaped oil bag.

Eine Anordnung dieser Art ist aus der US-A 4 393 821 bekannt. Hierbei wird vorgeschlagen, die härteren Materialbereiche zur Begrenzung von Öltaschen durch Induktionshärtung oder durch Laserhärtung oder durch einen aufgesprühten Materialauftrag herzustellen. Bezüglich des zu verwendenden Materials wird jedoch kein konkreter Vorschlag gemacht. Eine ähnliche Anordnung ist aus der JP 6-105102 B2 bekannt. Hierbei ist die Zylinderbüchse zur Bildung von nutförmigen Öltaschen mit einer Wellenkontur versehen, deren erhabene Stellen durch einen Härtungsprozess gehärtet sind. Dieser Vorschlag liegt daher auf der Linie des aus der US-A 4 393 821 entnehmbaren Vorschlags.An arrangement of this type is known from US-A 4,393,821. Here will suggested the harder material areas to limit oil pockets through Induction hardening or by laser hardening or by a sprayed on Manufacture material order. Regarding the material to be used, however no concrete proposal made. A similar arrangement is shown in the JP 6-105102 B2 known. Here, the cylinder liner is used to form groove-shaped Provide oil pockets with a wave contour, the raised areas of which by a Hardening process are hardened. This proposal is therefore on the line of U.S.-A 4,393,821 proposal.

Die durch einen Härtungsprozess erzielbare Härtungstiefe ist vergleichsweise gering. Ebenso ist auch die Schichtdicke eines aufgesprühten Materialauftrags vergleichsweise gering. Außerdem ist die Durchführung eines örtlich auf die Öltaschenbegrenzung beschränkten Härtungs- bzw. Sprühprozesses vergleichsweise aufwendig. Auch die durch Härtung erzielbaren Härtegrade sind begrenzt. Außerdem ist zu befürchten, dass die auf bestimmte Stellen beschränkte Härtung zu einem unerwünschten Verzug und einer unerwünschten Gefügeänderung in den an die gehärteten Bereiche angrenzenden Materialbereichen führen kann. Bei der Verwendung eines aufgesprühten Materialauftrags gemäß US-A 4 393 821 besteht wie bei der Anordnung gemäß JP 6-105102 B2 noch der zusätzliche Nachteil, dass die Oberfläche erhabene Stellen und Vertiefungen aufweist, was eine Bearbeitung erschwert. Bei den bekannten Anordnungen sind daher vergleichsweise geringe Standzeiten sowie ein hoher Aufwand zu befürchten.The depth of hardening that can be achieved by a hardening process is comparative low. The layer thickness of a sprayed-on material is also the same comparatively low. In addition, the implementation of a locally on the Oil pocket limitation limited hardening or spraying process comparatively complex. The degrees of hardness that can be achieved by hardening are also limited. There is also fear that the limited to certain jobs Hardening to an undesirable delay and an undesirable Structural change in those adjacent to the hardened areas Can lead to material areas. When using a sprayed on Material order according to US-A 4,393,821 is as in the arrangement according to JP 6-105102 B2 has the additional disadvantage that the surface is raised Places and indentations, which makes processing difficult. Both Known arrangements are therefore a comparatively short service life and a high effort to fear.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Hubkolbenmaschine mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, dass eine lange Lebensdauer der Zylinderbüchse erreicht werden kann.It is the object of the present invention, a generic Reciprocating machine with simple and inexpensive To improve means so that the cylinder liner has a long service life can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zum einen dadurch gelöst, dass die zur seitlichen Begrenzung jeweils einer Öltasche vorgesehenen Materialbereiche als aus einer Aluminiumbronze, die 2-20% Al, 0,5-10% Fe, 0,1-8% Mn, 0,1-2% Si, 0,1-10% Ni, 0,1-2% C und zumindest eine der Komponenten Sb, Co, Be, Cr, Sn, Cd, Zn, Pb mit jeweils höchstens 5-20% und Rest Cu enthält, bestehende Füllung einer Nut ausgebildet sind, deren Tiefe zumindest der maximalen Verschleißdicke der Zylinderbüchse entspricht, und zum anderen wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die zur seitlichen Begrenzung jeweils einer Öltasche vorgesehenen Materialbereiche als zumindest teilweise aus keramischem Material bestehende Füllung einer Nut ausgebildet sind, deren Tiefe zumindest der maximalen Verschleißdicke der Zylinderbüchse entspricht.This object is achieved on the one hand in that the lateral Limitation of an oil pocket provided material areas as from one Aluminum bronze containing 2-20% Al, 0.5-10% Fe, 0.1-8% Mn, 0.1-2% Si, 0.1-10% Ni, 0.1-2% C and at least one of the components Sb, Co, Be, Cr, Sn, Cd, Zn, Pb with each contains at most 5-20% and the rest Cu, existing filling of a groove are formed, the depth of which is at least the maximum wear thickness Cylinder liner corresponds, and on the other hand, the task is solved in that one for the lateral limitation Oil pocket provided material areas as at least partially made of ceramic Material existing filling of a groove are formed, the depth of which is at least corresponds to the maximum wear thickness of the cylinder liner.

Diese Maßnahmen ermöglichen in vorteilhafter Weise die Wahl eines vom Grundmaterial verschiedenen Materials zur Bildung der Nutfüllungen und damit der Öltaschenbegrenzungen. Es kann daher ein für die auftretenden Bedürfnisse besser als das gehärtete Grundmaterial geeignetes Material Verwendung finden. Die Tiefe der Nuten kann über die bei einem Härtungsprozess erzielbare Härtungstiefe weit hinausgehen. Bei der Herstellung ergibt sich zunächst eine glatte Oberfläche, die vergleichsweise einfach bearbeitet, beispielsweise gehont, werden kann. Aufgrund der geringeren Verschleißfestigkeit des Grundmaterials verschleißt dieses im Bereich zwischen den aus Fremdmaterial bestehenden Nutfüllungen schneller, womit sich automatisch die gewünschten Öltaschen ergeben. Diese bleiben erhalten, bis die Zylinderbüchse vollständig verschlissen ist. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen werden daher die eingangs geschilderten Nachteile der bekannten Anordnung vollständig vermieden.These measures advantageously allow the choice of one of the Basic material of various materials to form the groove fillings and thus the Oil pocket limits. It can therefore be a better one for the emerging needs find suitable material as the hardened base material. The depth The grooves can extend far beyond the depth of hardening that can be achieved in a hardening process go out. During the manufacturing process, a smooth surface is obtained, which can be edited comparatively easily, for example honed. Because of the lower wear resistance of the base material wears it down in Area between the groove fillings made of foreign material faster, which automatically results in the desired oil pockets. These remain until the cylinder liner is completely worn out. With the Measures according to the invention are therefore those described at the beginning Disadvantages of the known arrangement completely avoided.

Die Verwendung von keramischem Material, vorzugsweise in Form einer Keramik- Metall-Mischung ergibt eine besonders hohe Standsicherheit. Außerdem können Materialien der genannten Art auf höchst einfache Weise beispielsweise im Plasma- Hochgeschwindigkeitsspritzverfahren oder im Laserbeschichtungsverfahren aufgebracht werden.The use of ceramic material, preferably in the form of a ceramic Metal mixture results in a particularly high level of stability. You can also Materials of the type mentioned in a very simple manner, for example in plasma High-speed spraying or in the laser coating process be applied.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. So kann die Tiefe der jeweils eine Öltasche seitlich begrenzenden Nuten zweckmäßig größer als die maximale Verschleißdicke der Zylinderbüchse sein. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Nutfüllungen bis zum vollständigen Verschleiß der Zylinderbüchse gut im Grundmaterial verankert sind. Dem kann zudem förderlich sein, wenn der Nutquerschnitt nach innen zunimmt.Advantageous refinements and expedient training of the parent Measures are specified in the subclaims. So the depth of each an oil pocket laterally delimiting grooves suitably larger than the maximum Wear thickness of the cylinder liner. This ensures that the Groove fillings until the cylinder liner is completely worn out Basic material are anchored. This can also be beneficial if the Groove cross section increases inwards.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.Further advantageous refinements and practical training of overriding measures are specified in the remaining subclaims and from the example description below with reference to the drawing removable.

In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigt:In the drawing described below:

Fig. 1 einen Zylinder eines Zweitakt-Großdieselmotors teilweise im Schnitt, Fig. 1 is a cylinder of a large two-stroke diesel engine, partly in section,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des mit Öltaschen versehenen Bereichs der Anordnung gemäß Fig. 1 und FIG. 2 shows an enlarged section of the region of the arrangement according to FIGS. 1 and provided with oil pockets

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch eine mit einer Füllung versehene Nut der Anordnung gemäß Fig. 1. Fig. 3 shows an enlarged section through a groove provided with a filling of the arrangement of FIG. 1.

Die vorliegende Erfindung findet Anwendung bei Hubkolbenmaschinen, insbesondere Hubkolbenbrennkraftmaschinen, vorzugsweise in Form langsam laufender Zweitakt-Großdieselmotoren. Der Aufbau und die Wirkungsweise derartiger Anordnungen sind an sich bekannt und bedürfen daher im vorliegenden Zusammenhang keiner näheren Erläuterung mehr.The present invention finds application in reciprocating piston machines, In particular reciprocating internal combustion engines, preferably in the slow form running two-stroke large diesel engines. The structure and the mode of operation Such arrangements are known per se and are therefore required in the present case Connection no longer explains.

Der in Fig. 1 dargestellte Zylinder eines Zweitakt-Großdieselmotors enthält eine mit Einlassschlitzen 1 versehene Zylinderbüchse 2, auf die ein hier eine nicht näher dargestellte Auslassanordnung enthaltender Zylinderkopf 3 aufgesetzt ist. Die Innenseite der Zylinderbüchse 2 ist als Lauffläche 4 ausgebildet, mit der ein mit umfangsseitigen Kolbenringen 5 versehender, auf- und abgehender Kolben 6 zusammenwirkt. Die Lauffläche 4 wird über Schmierölzuleitungen 7 mit Schmieröl versorgt. The cylinder of a large two-stroke diesel engine illustrated in FIG. 1 includes an inlet provided with slots 1 cylinder liner 2, on which a here containing an exhaust, not shown cylinder head 3 is placed. The inside of the cylinder liner 2 is designed as a running surface 4 , with which a piston 6 , provided with circumferential piston rings 5 , interacts and disengages. The tread 4 is supplied with lubricating oil via lubricating oil supply lines 7 .

Zur Erzielung einer guten Verteilung des Schmieröls und insbesondere einer guten Schmierölversorgung von Bereichen, in denen erfahrungsgemäß die Schmierölversorgung mangelhaft ist, beispielsweise des oberen Bereichs der Lauffläche 4, sind in diesem Bereich hierzu geeignete, in Fig. 1 lediglich angedeutete Öltaschen 8 vorgesehen. Die die Öltaschen 8 bildenden Vertiefungen sind nicht von Anfang an vorhanden. Es sind jedoch von Anfang an Maßnahmen vorgesehen, die bewirken, dass die den Öltaschen 8 zugrundeliegenden Vertiefungen im Laufe des Betriebs durch Verschleiß des der Zylinderbüchse 2 zugrundeliegenden Grundmaterials von selbst entstehen.In order to achieve a good distribution of the lubricating oil and in particular a good supply of lubricating oil from areas in which experience has shown that the supply of lubricating oil is inadequate, for example the upper area of the tread 4 , suitable oil pockets 8, which are only indicated in FIG. 1, are provided in this area. The depressions forming the oil pockets 8 are not present from the start. However, measures are provided from the start which cause the depressions on which the oil pockets 8 are based to develop automatically during operation due to wear on the base material on which the cylinder liner 2 is based.

Die Öltaschen 8 werden jeweils durch sie flankierende Materialbereiche 9 seitlich begrenzt. Zwischen jeweils zwei derartigen Materialbereichen 9 kann sich eine Öltasche 8 ausbilden. Die jeweils eine Öltasche 8 seitlich begrenzenden Materialbereiche 9 sind, wie den Fig. 2 und 3 entnehmbar ist, als Füllung 11 einer jeweils zugeordneten Nut 10 ausgebildet. Das die Füllung 11 bildende Material besitzt eine größere Verschleißfestigkeit als das Grundmaterial der Zylinderbüchse 2, die in der Regel aus Stahlguss besteht. Im Neuzustand sind die Nuten 10, wie in Fig. 3 angedeutet ist, bis auf das Niveau der Lauffläche 4 gefüllt, so dass sich eine glatte Oberfläche ergibt, die leicht bearbeitet, beispielsweise gehont, werden kann. Zunächst werden die Nuten 10 eingeschnitten. Danach wird die Füllung 11 eingebracht. Anschließend wird die Lauffläche 4 fertig bearbeitet.The oil pockets 8 are laterally delimited by material areas 9 flanking them. An oil pocket 8 can form between each two such material regions 9 . The material regions 9 which laterally delimit an oil pocket 8 are, as can be seen from FIGS. 2 and 3, designed as a filling 11 of a respectively assigned groove 10 . The material forming the filling 11 has greater wear resistance than the base material of the cylinder liner 2 , which generally consists of cast steel. In the new state, the grooves 10 , as indicated in FIG. 3, are filled to the level of the tread 4 , so that a smooth surface results which can be easily machined, for example honed. First, the grooves 10 are cut. The filling 11 is then introduced. Then the tread 4 is finished.

Aufgrund der höheren Verschleißfestigkeit des die Füllung 11 bildenden Materials gegenüber dem der Zylinderbüchse 2 zugrundeliegenden Grundmaterial ist der Verschleiß des Grundmaterials bereits während der Einlaufphase größer als der Verschleiß der Füllungen 11, wie in Fig. 3 durch unterbrochene Linien angedeutet ist. Hierdurch ergibt sich daher zwischen zwei einander benachbarten Füllungen 11 die jeweils gewünschte, nutförmige Öltasche 8.Due to the higher wear resistance of the material forming the filling 11 compared to the base material on which the cylinder liner 2 is based, the wear of the base material is greater during the running-in phase than the wear of the fillings 11 , as indicated by broken lines in FIG. 3. This therefore results in the respectively desired, groove-shaped oil pocket 8 between two mutually adjacent fillings 11 .

Zur Bildung der Füllung 11 kann zweckmäßig ein Material Verwendung finden, das ganz oder zumindest teilweise aus keramischem Material besteht, z. B. eine Keramik- Metall-Mischung (Cermet). Dieses Material kann zweckmäßig Carbide und/oder Oxide und/oder Nitride und/oder Boride und/oder Silikate mit Cu und/oder Al-Bronze und/oder Ni und/oder NiCr und/oder Mo und/oder Al-Graphite und/oder Ni-Graphit und/oder Al-Br-Graphite sowie einen organischen Binder enthalten, wobei vorteilhaft die Carbide, Oxide, Nitride, Boride, Silikate mit 10-60% in der harten Phase und 5-80% in der weichen Phase vorliegen. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn dabei die Carbide, Oxide, Nitride, Boride, Silikate als Cr-Verbindungen vorliegen. Dabei ist CrO ein besonders zweckdienliches Material, da es nicht nur eine hohe Stabilität aufweist und eine hohe Arbeitstemperatur zulässt, sondern auch nicht korrosiv und nicht oxidierend ist.To form the filling 11 , a material can be advantageously used which consists entirely or at least partially of ceramic material, e.g. B. a ceramic-metal mixture (cermet). This material can expediently contain carbides and / or oxides and / or nitrides and / or borides and / or silicates with Cu and / or Al bronze and / or Ni and / or NiCr and / or Mo and / or Al graphite and / or Contain Ni-graphite and / or Al-Br-graphite and an organic binder, the carbides, oxides, nitrides, borides, silicates advantageously being present with 10-60% in the hard phase and 5-80% in the soft phase. It has proven to be particularly advantageous if the carbides, oxides, nitrides, borides and silicates are present as Cr compounds. CrO is a particularly useful material because it not only has high stability and a high working temperature, but is also non-corrosive and non-oxidizing.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der oben genannten Vorgaben kann die Füllung (11) 20-50%, vorzugsweise 20-40% Carbide und/oder Oxide und/oder Nitride und/oder Boride und/oder Silikate sowie zumindest noch Al-Bronze mit mindestens 20-40%, vorzugsweise 60-80%, enthalten. Bevorzugte Ausgestaltungen können 20-40% Oxide gemischt mit 60-80% Al-Bronze oder 30-50% Oxide, Nitride oder Carbide gemischt mit wenigstens Al-Bronze, oder vorzugsweise mit 10-20% Mo und 20-30% Ni oder NiC oder 20-40% Al-Bronze enthalten. Materialien dieser Art können im Lichtbogen, Flamm-, Plasma- oder Hochgeschwindigkeitssprühverfahren aufgetragen bzw. in die zugeordnete Nut 10 eingebracht werden.In an advantageous embodiment of the above-mentioned specifications, the filling ( 11 ) can contain 20-50%, preferably 20-40% carbides and / or oxides and / or nitrides and / or borides and / or silicates as well as at least Al bronze with at least 20 -40%, preferably 60-80%. Preferred configurations can be 20-40% oxides mixed with 60-80% Al-bronze or 30-50% oxides, nitrides or carbides mixed with at least Al-bronze, or preferably with 10-20% Mo and 20-30% Ni or NiC or contain 20-40% Al bronze. Materials of this type can be applied in an arc, flame, plasma or high-speed spraying process or can be introduced into the associated groove 10 .

Eine andere Materialgruppe, die Silikon und Bor mit einem Anteil von jeweils 0,1-10% enthält, kann ebenfalls auf die oben genannte Art und Weise aufgebracht werden. Bevorzugte Materialzusammensetzungen in diesem Zusammenhang sind 10-18% Cr, 2-3% Fe, 2-4% Si, 2-4% B, 0.1-0,5% C und Ni als Rest oder 10-18% Cr, 2-3% Fe, 2-4% Si, 2-4% B, 0,1-0,5% C, 6-12% Mo, 0,1-0,5% C, 30-40% Co und Ni als Rest oder 10-18% Cr, 2-3% I, 2-4% Si, 2-4% B, 0,1-0,5% C, 6-12% Mo, 1-6% Cu, 0,1-0,5% C und Ni als Rest oder 10-18% Cr, 2-3% I, 2-4% Si, 2-4% B, 0,1-0,5% C, 6-12% Mo, 10-20% Ni, 65-88% WC und 12% Co. Auch eine Flamm-, Induktions- oder Lasersinterung kann hier in Frage kommen.Another group of materials, silicone and boron, each with a share of 0.1-10% contains, can also be applied in the manner mentioned above become. Preferred material compositions in this context are 10-18% Cr, 2-3% Fe, 2-4% Si, 2-4% B, 0.1-0.5% C and Ni as the balance or 10-18% Cr, 2-3% Fe, 2-4% Si, 2-4% B, 0.1-0.5% C, 6-12% Mo, 0.1-0.5% C, 30-40% Co and Ni as balance or 10-18% Cr, 2-3% I, 2-4% Si, 2-4% B, 0.1-0.5% C, 6-12% Mo, 1-6% Cu, 0.1-0.5% C and Ni as balance or 10-18% Cr, 2-3% I, 2-4% Si, 2-4% B, 0.1-0.5% C, 6-12% Mo, 10-20% Ni, 65-88% WC and 12% Co. Also a flame, induction or Laser sintering can be considered here.

Bei der Ausbildung der Füllung 11 als Sinterfüllung kann auch ein Material Verwendung finden, das Carbide und/oder Oxide und/oder Nitride und/oder Boride und/oder Silikate mit 10-60% in der harten Phase und 5-80% in der weichen Phase sowie 2-10% Cu, 20-30% Al-Bronze, 10-85% Ni oder NiCr, 10-30% Cr, 0,1-5% Carbon, 1-8% Fe, 2-15% Mo oder Mo-Sulfid oder Mo-Disulfid oder Mo-Oxid oder Mo- Dioxid oder Mo-Peroxid, 2-7% Cu, 10-40% Co, 30-80% WC oder 88% WC und 12% Co enthält.When the filling 11 is formed as a sintered filling, a material can also be used which contains carbides and / or oxides and / or nitrides and / or borides and / or silicates with 10-60% in the hard phase and 5-80% in the soft phase Phase as well as 2-10% Cu, 20-30% Al-bronze, 10-85% Ni or NiCr, 10-30% Cr, 0.1-5% carbon, 1-8% Fe, 2-15% Mo or Contains Mo sulfide or Mo disulfide or Mo oxide or Mo dioxide or Mo peroxide, 2-7% Cu, 10-40% Co, 30-80% WC or 88% WC and 12% Co.

Auch Pudermaterialien sind geeignet. So kann z. B. ein Puder mit 0,2-5% C, 20-50% Cr, 1-20% Mo, 1-20% V, 0,1-4% Si oder B, 0,1-5% Mn, 0,1-5% Fe, 0,5-50% Carbiden, Oxiden, Nitriden, Boriden oder Silikaten, Mo-Sulfiden/-Dioxiden/-Oxiden/- Disulfiden oder Mo-Peroxiden Verwendung finden, wobei Silikon und/oder Bor mit jeweils 0,1-5% und als Rest Ni vorgesehen sein können. Ein besonders bevorzugtes Material in diesem Zusammenhang besteht aus 20-30% Cr, 1-10% Mo, 2-3% C, 2-5% V, 0,2-1% Mn, 0,2-4% Si oder B und Ni als Rest.Powder materials are also suitable. So z. B. a powder with 0.2-5% C, 20-50% Cr, 1-20% Mo, 1-20% V, 0.1-4% Si or B, 0.1-5% Mn, 0.1-5% Fe, 0.5-50% Carbides, oxides, nitrides, borides or silicates, Mo-sulfides / -dioxides / -oxides / - Disulfides or Mo-peroxides are used, with silicone and / or boron 0.1-5% each and Ni can be provided as the remainder. A particularly preferred one Material in this context consists of 20-30% Cr, 1-10% Mo, 2-3% C, 2-5% V, 0.2-1% Mn, 0.2-4% Si or B and Ni as the balance.

Alternativ kann die Füllung 11 aber auch als Schweißauftrag ausgebildet werden. Dabei kann ein Material Verwendung finden, das 2-20% Al, 0,5-10% Fe, 0,1-8% Mn, 0,1-2% Si, 0,1-10% Ni, 0,1-2% C und zumindest eine der Komponenten Sb, Co, Be, Cr, Sn, Cd, Zn, Pb mit höchstens 5-20% und Rest Cu enthält. Eine besonders bevorzugte Zusammensetzung kann dabei 14-17% Al, 3-5% Fe, 1-3% Mn, 0,1-2% Si, maximal 0,3% C und Rest Cu enthalten.Alternatively, the filling 11 can also be designed as a welding job. A material can be used which contains 2-20% Al, 0.5-10% Fe, 0.1-8% Mn, 0.1-2% Si, 0.1-10% Ni, 0.1- Contains 2% C and at least one of the components Sb, Co, Be, Cr, Sn, Cd, Zn, Pb with at most 5-20% and the rest Cu. A particularly preferred composition can contain 14-17% Al, 3-5% Fe, 1-3% Mn, 0.1-2% Si, a maximum of 0.3% C and the rest Cu.

Die in Fig. 3 bei d angedeutete Tiefe der Nut 10 entspricht zumindest der maximalen Verschleißdicke der Zylinderbüchse 4. Zweckmäßig ist die Tiefe d größer als die maximale Verschleißdicke, so dass auch noch bei einer vollständig verschlissenen Zylinderbüchse 2 eine gute Verankerung der Füllung 11 im Grundmaterial gewährleistet ist. In diesem Zusammenhang kann es auch vorteilhaft sein, wenn der Querschnitt der Nut 10 nach innen erweitert ist, wie in Fig. 2 durch die mit unterbrochenen Linien gezeichnete Querschnittsform 12 angedeutet ist. Eine bevorzugte Nuttiefe kann im Bereich zwischen 0,1 bis 0,4% des Durchmessers D der Lauffläche 4 liegen. Die lichte Weite der sich bildenden Öltaschen 8 entspricht dem Abstand der zugeordneten, mit jeweils einer Füllung 11 versehenen, Nuten 10. Dieser in Fig. 2 bei w angedeutete Abstand liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1 bis 2% des Durchmessers D der Lauffläche 4. Die lichte Weite der Nuten 10 und damit die Breite b der diesen zugeordneten Füllungen 11 entspricht zweckmäßig der Nuttiefe d. Hierdurch wird eine gute Standsicherheit gegen Scherbeanspruchung erreicht. The depth of the groove 10 indicated at d in FIG. 3 corresponds at least to the maximum wear thickness of the cylinder liner 4 . The depth d is expediently greater than the maximum wear thickness, so that even with a completely worn cylinder liner 2 a good anchoring of the filling 11 in the base material is ensured. In this context, it can also be advantageous if the cross section of the groove 10 is widened inward, as indicated in FIG. 2 by the cross-sectional shape 12 drawn with broken lines. A preferred groove depth can be in the range between 0.1 to 0.4% of the diameter D of the tread 4 . The clear width of the oil pockets 8 that forms corresponds to the distance between the associated grooves 10 , each provided with a filling 11 . This distance indicated at w in FIG. 2 is preferably in the range between 1 to 2% of the diameter D of the tread 4 . The clear width of the grooves 10 and thus the width b of the fillings 11 assigned to them suitably corresponds to the groove depth d. This ensures good stability against shear stress.

Es können eine oder mehrere Öltaschen 8 vorgesehen sein. Die diesen zugeordneten, mit jeweils einer Füllung 11 versehenen Nuten 10 sind zweckmäßig dort angeordnet, wo nach der bisherigen Erfahrung die Gefahr einer ungenügenden Schmierung und dementsprechend die Gefahr von Wärmekorrosion etc. besonders groß ist. Dies ist vor allem im oberen Bereich der Lauffläche der Fall. In Fig. 1 sind in dem vom ersten und zweiten Kolbenring 5 in der oberen Totpunktstellung des Kolbens 6 begrenzten Bereich der Lauffläche die zur Bildung einer Öltasche 8 vorgesehenen Mittel angeordnet. Eine weitere Öltasche 8 bzw. die hierzu notwendigen Mittel können im Bereich unterhalb des untersten Kolbenrings 5 vorgesehen sein. Im dargestellten Beispiel sind auch noch weitere, noch tiefer angeordnete Öltaschen 8 vorgesehen.One or more oil pockets 8 can be provided. The grooves 10 assigned to them, each provided with a filling 11 , are expediently arranged where, according to previous experience, the risk of insufficient lubrication and, accordingly, the risk of heat corrosion etc. is particularly great. This is especially the case in the upper area of the tread. In FIG. 1, the means provided to form an oil pocket 8 are arranged in the region of the running surface delimited by the first and second piston rings 5 in the top dead center position of the piston 6 . A further oil pocket 8 or the means necessary for this can be provided in the area below the lowest piston ring 5 . In the example shown, further oil pockets 8 , which are arranged even deeper, are also provided.

Die Öltaschen 8 und dementsprechend die diese begrenzenden Materialbereiche können umlaufend ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ hierzu können aber auch eine oder mehrere, schraubenförmig verlaufende Öltaschen 8 und dementsprechend diese begrenzende, schraubenförmige Materialbereiche 9 vorgesehen sein. Diese können sich über einen Bereich oder über die ganze Führungslänge der Lauffläche 4 erstrecken.The oil pockets 8 and, accordingly, the material areas delimiting them can be formed all around. In addition or as an alternative to this, one or more screw-shaped oil pockets 8 and, accordingly, the screw-shaped material regions 9 that delimit them can also be provided. These can extend over an area or over the entire guide length of the tread 4 .

Im Falle einer schraubenförmig verlaufenden Öltasche 8 kann die in Fig. 1 bei p angedeutete Steigung etwa 1,5% bis 20% des Durchmessers D der Lauffläche 4 betragen. Diese Steigung kann über der ganzen Länge konstant sein. Es wäre aber auch eine variable Steigung denkbar, um in besonders gefährdeten Bereichen eine größere Öltaschendichte zu bekommen als in weniger gefährdeten Bereichen.In the case of a helical oil pocket 8 , the slope indicated at p in FIG. 1 can be approximately 1.5% to 20% of the diameter D of the tread 4 . This slope can be constant over the entire length. However, a variable slope would also be conceivable in order to obtain a greater oil pocket density in particularly endangered areas than in less endangered areas.

Im dargestellten Beispiel besitzen die Nut 10 und dementsprechend auch die dieser zugeordnete Füllung 11 einen rechteckförmigen bzw. trapezförmigen Querschnitt. Die inneren Kanten können zur Vermeidung von Kerbspannungen abgerundet sein.In the example shown, the groove 10 and, accordingly, the filling 11 assigned to it have a rectangular or trapezoidal cross section. The inner edges can be rounded to avoid notch stresses.

Claims

1. reciprocating machine, in particular two-stroke large diesel engine, with at least one cylinder, the cylinder liner ( 2 ) in the area of the piston ( 6 ) facing the tread ( 4 ) greater wear resistance than the base material of the cylinder liner ( 2 ) having applied to the base material material areas ( 9 ) for the lateral delimitation of at least one groove-shaped oil pocket ( 8 ), characterized in that the material areas ( 9 ) provided for the lateral delimitation of one oil pocket ( 8 ) each are made of an aluminum bronze containing 2-20% Al, 0.5- 10% Fe, 0.1-8% Mn, 0.1-2% Si, 0.1-10% Ni, 0.1-2% C and at least one of the components Sb, Co, Be, Cr, Sn, Cd, Zn, Pb each containing at most 5-20% and the rest Cu, existing filling ( 11 ) of a groove ( 10 ) are formed, the depth (d) of which corresponds at least to the maximum wear thickness of the cylinder liner ( 2 ).

2. Reciprocating piston machine according to claim 1, characterized in that the aluminum bronze forming the filling ( 11 ) 14-17% Al, 3-5% Fe, 1-3% Mn, 0.1-2% Si, maximum 0.3% C and the rest contains Cu.

3. Reciprocating piston machine, in particular a two-stroke large diesel engine, with at least one cylinder, the cylinder liner ( 2 ) of which in the area of its tread ( 4 ) facing the piston ( 6 ) has greater wear resistance than the base material of the cylinder liner ( 2 ), which has material areas applied to the base material ( 9 ) for the lateral delimitation of at least one groove-shaped oil pocket ( 8 ), characterized in that the material areas ( 9 ) provided for the lateral delimitation of each oil pocket ( 8 ) as a filling ( 11 ) of a groove ( 10 ) consisting at least partially of ceramic material are formed, the depth (d) of which corresponds at least to the maximum wear thickness of the cylinder liner ( 2 ).

4. Reciprocating piston machine according to claim 3, characterized in that the filling ( 11 ) consists of a ceramic-metal mixture (cermet).

5. Reciprocating machine according to one of claims 3 or 4, characterized in that the filling ( 11 ) carbides and / or oxides and / or nitrides and / or borides and / or silicates with Cu and / or Al bronze and / or Ni and / or NiCr and / or Mo and / or Al-graphite and / or Ni-graphite and / or Al-Br-graphite and an organic binder.

6. Reciprocating machine according to claim 5, characterized in that the Carbides, oxides, nitrides, borides, silicates with 10-60% in the hard phase and 5-80% are in the soft phase.

7. reciprocating piston machine according to one of claims 5 or 6, characterized in that that the carbides, oxides, nitrides, borides, silicates as Cr compounds available.

8. Reciprocating piston machine according to one of claims 3 to 6, characterized in that the filling ( 11 ) 20-50%, preferably 20-40%, carbides and / or oxides and / or nitrides and / or borides and / or silicates and at least still Al bronze contains at least 20-40%, preferably 60-80%.

9. Reciprocating piston machine according to one of claims 3 to 8, characterized in that the filling ( 11 ) is at least partially designed as a spray application.

10. Reciprocating piston machine according to one of claims 3 to 9, characterized in that the depth d of the grooves ( 10 ) is greater than the maximum wear thickness of the cylinder liner ( 2 ).

11. Reciprocating piston machine according to one of claims 3 to 10, characterized in that the cross section of the grooves ( 10 ) increases inwards.

12. Reciprocating piston machine according to one of claims 3 to 11, characterized in that the depth (d) of the grooves ( 10 ) is in the range between 0.1% to 0.4% of the diameter (D) of the tread 4 .

13. Reciprocating piston machine according to one of claims 3 to 12, characterized in that the distance between two grooves ( 10 ) associated with the respective oil pockets ( 8 ) filling ( 11 ) in the range between 1% to 2% of the diameter (D) Tread ( 4 ) is.

14. Reciprocating piston machine according to one of claims 3 to 13, characterized in that the width (b) of the grooves ( 10 ) corresponds approximately to the groove depth (d).

15. Reciprocating piston machine according to one of claims 3 to 14, characterized in that at least one helical oil pocket ( 8 ) is provided, each with a filling ( 11 ) provided with grooves ( 10 ), the slope preferably 1.5% to 20% of the diameter D of the tread ( 4 ).

16. Reciprocating piston machine according to one of claims 3 to 15, characterized in that at least one oil pocket ( 8 ), which is provided over the guide length of the tread ( 4 ) and is provided with grooves ( 10 ) each provided with a filling ( 11 ).