DE102009015790A1

DE102009015790A1 - Einrichtung zur Abdichtung von Brennräumen einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102009015790A1
Application number: DE200910015790
Authority: DE
Inventors: Rolf Prehn; Rainer Capellmann
Original assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Current assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2010-10-14

Abstract

Einrichtung zur Abdichtung einzelner im Bereich eines Motorblocks vorgesehener Brennräume einer Brennkraftmaschine, von denen ein jeder Brennraum mit einer Zylinderlaufbuchse ausgerüstet ist, wobei das einem Zylinderkopf zugewandte freie Ende zumindest einzelner der Zylinderlaufbuchsen über ein integriertes Stopperelement verfügt, das dergestalt im Bereich der freien Stirnfläche der jeweiligen Zylinderlaufbuchse vorgesehen ist, dass ein Dichtelement im Krafthauptschluss auf dem Stopperelemtent positionierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abdichtung einzelner, im Bereich eines Motorblocks vorgesehener Brennräume einer Brennkraftmaschine.
In der EP 0 547 339 B1 wird eine Zylinderkopfdichtung und eine Zylinderlaufbüchse für Hubkolbenmaschinen, insbesondere Brennkraftmaschinen, beschrieben, wobei die Zylinderlaufbüchse an einem ihrem Zylinderkopf zugewandten Ende einen Feuerschutzbund und eine Zentrierung aufweist, wobei die vorzugsweise aus metallischem Werkstoff bestehende Brennraumdichtung konstanter Dicke beim Anziehen von Zylinderkopfschrauben eine plastische Verformung einer ersten und/oder zweiten Stirnfläche erfährt. Die plastische Verformung wird durch eine Restflächendichtung begrenzt, wobei die Brennraumdichtung aus einem Ring gebildet wird, welcher mit einer Spielpassung gegenüber der Zentrierung geführt ist. Der Ring ist an seiner Innenfläche nur in einem zylindrisch geformten Bereich gegenüber der Zentrierung geführt, wobei sich der Freiraum zwischen Ring und Zentrierung, ausgehend von diesem Bereich, stetig vergrößert, so dass der Ring nach seiner plastischen Verformung außerhalb eines Radius zwischen dem Feuerschutzbund und der Sitzfläche der Zylinderlaufbüchse plan aufliegt.
Eine ähnliche Ausgestaltungsform zeigt die DE 37 27 598 C2 , wobei auch hier das Dichtelement zwischen Führungen einerseits des Zylinderkopfes und andererseits der gegenüberliegenden Stirnfläche der Zylinderlaufbuchse fest geführt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Dichtkonzept bereitzustellen, das neben einer guten Abdichtwirkung vom Aufbau her einfacher und kostengünstiger ist. Eine Bearbeitung des Zylinderkopfes soll hierbei weitestgehend entbehrlich sein.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung zur Abdichtung einzelner im Bereich eines Motorblocks vorgesehener Brennräume einer Brennkraftmaschine, von denen ein jeder Brennraum mit einer Zylinderlaufbuchse ausgerüstet ist, wobei das einem Zylinderkopf zugewandte freie Ende zumindest einzelner der Zylinderlaufbuchsen brennraumseitig über ein integriertes Stopperelement verfügt, das dergestalt im Bereich der freien Stirnfläche der jeweiligen Zylinderlaufbuchse vorgesehen ist, dass ein Dichtelement im Krafthauptschluss auf dem Stopperelement positionierbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Der Querschnitt des Dichtelementes kann unterschiedlichste Konturen aufweisen. Er kann entweder rechteckig oder quadratisch oder nach Art eines C- bzw. T- oder Ω-Profils ausgebildet werden.
Infolge des in die jeweilige Zylinderlaufbüchse integrierten Stopperelementes lässt sich in Wirkverbindung mit dem Dichtelement ein verbesserter Kraftfluss gegenüber dem Stand der Technik erzielen, wodurch das resultierende Moment im Bereich der Zylinderlaufbuchse minimiert bzw. ausgeglichen werden kann.
Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, besteht die Möglichkeit, das Stopperelement und/oder das Dichtelement mit einem, über den Umfang gesehen, variierenden Höhenprofil (Topographie) zu versehen. Ebenfalls denkbar ist, das Stopperelement und/oder das Dichtelement, über den Umfang gesehen, mit einem unterschiedlichen Breitenprofil auszugestalten (Konturierung).
Im Falle der Topographie weist der Umfang des Dichtelementes, respektive des Stopperelementes, nicht überall die gleiche Höhe auf. An den Stellen in der Nähe der Schrauben wird beispielsweise eine niedrigere Höhe gewählt, um diese Bereiche zu entlasten.
Im Falle der Konturierung weist das Dichtelement und/oder das Stopperelement über den Umfang nicht die gleiche Breite auf. An den Stellen in der Nähe der Schrauben wird vorteilhafter Weise eine größere Breite gewählt, um diese Bereiche zu entlasten.
Denkbar ist auch eine Kombination aus Topographie und Konturierung des Dichtelementes und/oder des Stopperelementes. Ziel einer solchen Formgebung des Dichtelementes und/oder des Stopperelementes ist es, die Schraubenkräfte optimal in den Motorblock einzuleiten, um eine möglichst gleichmäßige Flächenpressung im jeweiligen Dichtbereich zu erreichen.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
1 bis 3 Prinzipskizzen einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Abdichtung einzelner Brennräume einer Brennkraftmaschine unter Einsatz verschiedener Dichtelemente;
4 Prinzipskizze eines Stopper- bzw. Dichtelementes mit Topographie, d. h. mit einem über den Umfang unterschiedlichen Höhenprofil;
5a + b Prinzipskizze eines konturierten Stopper- bzw. Dichtelementes mit unterschiedlichen Breiten bei gleicher Höhe;
6 Prinzipskizze der Umverteilung von Schraubenkräften über den Umfang mittels Topographie und/oder Konturierung des Stopper- bzw. Dichtelements.
In den 1 bis 3 ist jeweils eine nur angedeutete Brennkraftmaschine 1 dargestellt, beinhaltend einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 sowie einen Brennraum 4. Ein jeder Brennraum 4 wirkt mit einer Zylinderlaufbuchse 5 zusammen, die im Bereich ihres freien Endes 6 ein Stopperelement 7 vorgebbarer Höhe h sowie ein im Krafthauptschluss (Pfeil) darauf positioniertes Dichtelement 8 aufweist. Das Dichtelement 8 kann – wie dargestellt – unterschiedlichste Formen aufweisen und ebenfalls auf unterschiedlichste Art mit dem Stopperelement 7 verbunden werden.
Gemäß 1 ist das im Querschnitt rechteckig ausgebildete Dichtelement 8 im Krafthauptschluss (Pfeil) auf dem Stopperelement 7 aufgeklebt.
Gemäß 2 wird das als Ω-Profil ausgebildete Dichtelement 8 mit Schenkeln 8', 8'' ausgebildet, so dass es im Krafthauptschluss auf das Stopperelement 7 aufgesteckt werden kann.
Gemäß 3 weist das Dichtelement 8 einen etwa C-förmigen Querschnitt auf und ist ebenfalls im Krafthauptschluss auf dem Stopperelement 7 aufgeklebt.
4 zeigt als Prinzipskizze ein Stopper 7- bzw. Dichtelement 8 mit Topographie, d. h. mit einem unterschiedlichen Höhenprofil über den Umfang. Zur vereinfachten Darstellung wird in diesem Beispiel lediglich das Stopperelement 7 angesprochen. An denjenigen Stellen in der Nähe der nicht weiter dargestellten Schrauben wird eine niedrigere Höhe gewählt, um diese Bereiche zu entlasten.
5a + b zeigen als Prinzipskizzen ein konturiertes Dichtelement 8, das einerseits einen Brennraum 4 umgibt und andererseits zwischen Schraubenlöchern 9 positioniert ist. In Analogie zu 4 weist das Dichtelement 8, über den Umfang gesehen, nicht die gleiche Breite auf. An denjenigen Stellen in der Nähe der Schraubenlöcher 9 wird eine größere Breite des Dichtelementes 8 gewählt, um diese Bereiche beim Anziehen der Schrauben zu entlasten.
Denkbar ist auch eine Kombination aus Topographie und Konturierung (4 und 5a + b) mit dem Ziel, die Schraubenkräfte optimal in den Motorblock einzuleiten und so eine möglichst gleichmäßige Flächenpressung über den Umfang zu erzielen.
6 zeigt eine Prinzipskizze der angestrebten Umverteilung der Schraubenkräfte über den Umfang mittels Topographie. Erkennbar ist der Motorblock 2, der Brennkraftmaschine 1 die Schraubenlöcher 9, Brennräume 4 sowie diverse Mediendurchgangslöcher 10.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0547339 B1 [0002]
- DE 3727598 C2 [0003]

Claims

Einrichtung zur Abdichtung einzelner im Bereich eines Motorblocks (2) vorgesehener Brennräume (4) einer Brennkraftmaschine (1), von denen ein jeder Brennraum (4) mit einer Zylinderlaufbuchse (5) ausgerüstet ist, wobei das einem Zylinderkopf (3) zugewandte freie Ende (6) zumindest einzelner der Zylinderlaufbuchsen (5) über ein integriertes Stopperelement (7) verfügt, das dergestalt im Bereich der freien Stirnfläche (6) der jeweiligen Zylinderlaufbuchse (5) vorgesehen ist, dass ein Dichtelement (8) im Krafthauptschluss auf dem Stopperelement (7) positionierbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperelement (7) aus dem Material der jeweiligen Zylinderlaufbuchse (5) einstückig herausgeformt ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (8) mit dem Stopperelement (7) verbunden ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (8) durch Aufstecken oder Anclipsen mit dem Stopperelement (7) verbindbar ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Dichtelementes (8) rechteckig oder quadratisch ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Dichtelement etwa C- oder Ω-förmig oder wellenförmig ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperelement (7) und/oder das Dichtelement (8) mit, über den Umfang gesehen, unterschiedlichem Höhenprofil versehen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperelement (7) und/oder das Dichtelement (8), über den Umfang gesehen, mit einem variierenden Breitenprofil versehen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperelement (7) und/oder das Dichtelement (8) im Bereich von Schraubenlöchern (9) eine größere Breite als in seinem Restbereich aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperelement (7) und/oder Dichtelement (8) im Bereich von Schraubenlöchern (9) eine geringere Höhe als in seinem Restbereich aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (8) aus elastischem Material besteht und definierte Federeigenschaften aufweist.