Zylinderlaufbuchse

Eine Zylinderlaufbuchse ist ein Einsatz in den Zylinder eines Hubkolbenmotors, der die Lauffläche für den Kolben bildet.

Grundlagen

Zylinderlaufbuchse eines Gegenkolbenmotors
1 Einlassbereich (Einlassschlitze)
2 Kühlbereich des Arbeitsraumes
3 Auslassbereich (Auslassschlitze)
4 Kühlbereich des Auslasses

Motorblöcke (Zylinderkurbelgehäuse; ZKG) werden aus Aluminium- oder Eisenguss hergestellt, in seltenen Anwendungen auch als Magnesium-Aluminium Verbundkonstruktionen. Der Kolben läuft aber nicht immer direkt im Motorblockmaterial, weil dieses Material höhere tribologische Ansprüche nicht erfüllt und auch der Austausch von Kolben und Zylinder als Hauptverschleissteile sich erheblich komplizierter gestaltet. Deshalb wird oft eine Zylinderlaufbuchse (engl. cylinder liner) eingebaut. Die innere Oberfläche dieser Laufbuchse wird meist nach dem Einbau (bei „nassen“ Zylinderlaufbuchsen schon vor dem Einbau) nachgebohrt und durch Honen feinbearbeitet. Hierdurch wird die vom Hersteller geforderte geometrische Form und die Oberflächenrauhigkeit gewährleistet, um die geforderten technischen und ökologischen Eigenschaften (was vor allem den Ölverbrauch betrifft) zu erfüllen.

Als Werkstoffe für Zylinderlaufbuchsen haben sich Gusseisen oder Aluminiumlegierungen (meist mit Silizium) bewährt, auch wird gelegentlich Stahl eingesetzt. Je nach Einbauart in den Motorblock unterscheidet man „nasse“ und „trockene“ Laufbuchsen. Nasse Laufbuchsen werden vom Kühlmittel des Motors direkt umspült. Sie bilden alleine den Zylinder, haben eine Wandstärke von 7 bis 15 mm und werden mit Dichtung eingesetzt. Trockene Laufbuchsen sind nur wenige mm dick und werden eingeschrumpft oder eingegossen. Eine Sonderlösung (unter Anderem vom PSA-Konzern verwendet) sind eingegossene Laufbuchsen. Jede Bauart hat Vor- und Nachteile.

L-Buchse nass

Vorteile: leicht auswechselbar, optimale Kühlung (direkter Kontakt mit Kühlmedium), hohe Stabilität durch große Wandstärke.

Nachteile: Abdichtung problematisch (Öl gegen Kühlwasser), Motorblock weniger stabil, Zylinderkopfdichtung gefährdet.

L-Buchse trocken

Vorteile: Motorblock stabil, keine zusätzliche Abdichtung erforderlich, Materialeinsparung durch dünne Wandstärke, hohe Passgenauigkeit, Maßhaltigkeit und Verschleißfestigkeit.

Nachteile: kaum austauschbar, schwierig einzusetzen, durch Lufteinschlüsse schlechtere Kühlung.

L-Buchse eingegossen

Vorteile: sehr stabiler Motorblock, hohe Verschleißfestigkeit, Passgenauigkeit und Maßhaltigkeit, optimale Kühlung, maschinell in die Gussform einsetzbar.

Nachteile: nicht austauschbar, es können sich Risse zwischen Buchse und Motorblock bilden.

Literatur

• Hans Jörg Leyhausen: Die Meisterprüfung im Kfz-Handwerk Teil 1. 12 Auflage, Vogel Buchverlag, Würzburg, 1991, ISBN 3-8023-0857-3
• Wilfried Staudt: Handbuch Fahrzeugtechnik Band 2. 1. Auflage, Bildungsverlag EINS, Troisdorf, 2005, ISBN 3-427-04522-6
• Peter Gerigk, Detlev Bruhn, Dietmar Danner: Kraftfahrzeugtechnik. 3. Auflage, Westermann Schulbuchverlag GmbH, Braunschweig, 2000, ISBN 3-14-221500-X