Eine Zylinderlaufbuchse ist ein Gerät, das in einen Motorblock gepresst wird und den Kolben aufnimmt. Es ist viel härter als der Motorblock und verhindert, dass der Kolben durch die Zylinderbohrung verschleißt. Typischerweise in Aluminium-Motorblöcken und Dieselmotoren verwendet, wird die Zylinderlaufbuchse entweder in Position gedrückt oder vom Zylinderkopf gehalten. Bei Großmotoren wie den Motoren von Diesellokomotiven ist die Laufbuchse Teil einer Baugruppe aus neuem Kolben, Kolbenringen und Pleuel und wird bei planmäßigen Wartungs- oder Reparaturarbeiten als komplette Einheit ausgetauscht.
Bei Aluminium-Motorblöcken ist das Blockmaterial viel zu weich, um einen Kolben aufzunehmen. Die Reibung eines Kolbens, der sich innerhalb des Legierungsblocks auf und ab bewegt, würde sich schnell abnutzen, was zu einem Kompressionsverlust und einem hohen Ölverbrauch führen würde. Die Stahlzylinderlaufbuchse wird in den Motorblock gepresst und anschließend wird der Motorblock maschinell bearbeitet, um sicherzustellen, dass die Passfläche des Zylinderkopfs glatt und eben ist. Durch die Bearbeitung des Motorblocks, um eine Stahlauskleidung aufzunehmen, kann der Motor viele Jahre lang ohne Motorausfall betrieben werden.
Die durch die Bearbeitung des Motorblocks entstehende ebene Oberfläche gewährleistet eine einwandfreie Abdichtung der Kopfdichtung zwischen Zylinderkopf und Motorblock. Eine unsachgemäß abgedichtete Kopfdichtung führt zu einer Überhitzung des Motors, einem Leistungsverlust und der Gefahr, dass Block und Zylinderkopf zerstört werden. Beim Einbau einer Zylinderlaufbuchse in einen Aluminium-Motorblock muss mit größter Sorgfalt vorgegangen werden, da der Aluminiumblock anders auf Hitze reagiert als die Stahl-Zylinderlaufbuchse. Ein falscher Sitz beim Einbau kann zu einer gebrochenen Auskleidung oder einem gerissenen Motorblock führen.
Es gibt auch Fälle, in denen eine Zylinderlaufbuchse verwendet werden kann, um einen gusseisernen Motorblock zu reparieren, der einen katastrophalen Defekt an einer Zylinderwand erlitten hat. Wenn ein Motor ausfällt oder „explodiert“, trägt die Zylinderwand häufig die Hauptlast des Traumas und macht sie durch Überbohren nicht mehr reparierbar. In diesem Fall könnte der Block maschinell bearbeitet werden, um eine Laufbuchse aufzunehmen, und dann könnten alle Zylinder auf die gleiche Größe überbohrt werden, was den Motor wieder nützlich macht. Für straßenbetriebene Fahrzeuge ist dies eine praktikable Option, die dem Fahrzeugbesitzer in der Regel erhebliche Einsparungen gegenüber den Kosten eines Ersatzmotors bietet.