DE102018107072A1

DE102018107072A1 - Verbindung zwischen Zylinder und Zylinderkopf in einem Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102018107072A1
Application number: DE102018107072.1A
Authority: DE
Inventors: Mike Souren; Peter Laaf
Original assignee: FEV Europe GmbH
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2018-06-21
Also published as: DE102019107499A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor (1). Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor umfasst einen Zylinder (5), einen Zylinderkopf (2) und eine erste Verbindung (4) zwischen dem Zylinder (5) und dem Zylinderkopf (2), wobei die erste Verbindung (4) einen Kleber aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor. Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Montage eines Verbrennungsmotors.
Die EP663518B1 offenbart einen Verbrennungsmotor mit einem Zylinderkopf.
Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor weist einen Zylinder, einen Zylinderkopf und eine erste Verbindung auf, wobei der Zylinder mit dem Zylinderkopf über die erste Verbindung verbunden ist, und wobei die erste Verbindung einen Kleber aufweist.
Bei Verbrennungsmotoren wird häufig ein Zylinderkopf mit einen Zylinder durch eine Verschraubung verbunden und mit einer Zylinderkopfdichtung zu einem Brennraum hin abgedichtet. Es ergeben sich dabei zum Beispiel durch den Gasdruck im Brennraum Belastungen für die Zylinderkopfdichtung. Um diesen entgegenzuwirken, kann die Verschraubung verstärkt werden. Die durch die Verschraubung auftretenden Kräfte auf den Zylinder können bei einer Verstärkung der Verschraubung zu einer Verformung des Zylinders führen. Dies kann erhöhte Reibungsverluste und damit eine verminderte Effizient und einen erhöhten Verbrauch beim Betrieb des Verbrennungsmotors zur Folge haben.
Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor weist eine erste Verbindung zwischen dem Zylinder und dem Zylinderkopf auf, die geklebt ist. Durch den Kleber in der ersten Verbindung kann eine Abdichtung des Brennraums erfolgen. Dadurch kann die Verstärkung der Verschraubung zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinder verringert werden, ohne die Dichtigkeit zu reduzieren. Dadurch kann es zu einer Verminderung und/oder Verhinderung von Verformungen am Zylinder kommen. So können zum Beispiel Reibungsverluste reduziert werden. Dadurch kann es zu einer erhöhten Effizienz und einem verringerten Verbrauch beim Betrieb des Verbrennungsmotors kommen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage eines Verbrennungsmotors und zur Herstellung einer ersten Verbindung umfasst die Schritte a) Montage von Ventilen an einem Zylinderkopf, b) Auftragen eines Klebers an einen Zylinder und den Zylinderkopf und c) formschlüssiges Zusammenfügen des Zylinders mit dem Zylinderkopf.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Montage der Ventile vor dem Verbinden des Zylinders mit dem Zylinderkopf. Dies erlaubt größere Winkel zwischen den Ventilen, da der Zugang zur manuellen Handhabung bei diesem Schritt nicht durch den Zylinder versperrt ist. Größere Winkel zwischen den Ventilen erlauben eine vorteilhaftere Gestaltung des Brennraums, was zu einer höheren Effizienz des Verbrennungsmotors führen kann.
Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figur näher erläutert.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors 1, aufweisend einen Zylinder 5, einen Zylinderkopf 2 und eine erste Verbindung 4, wobei der Zylinder 5 mit dem Zylinderkopf 2 über die erste Verbindung 4 verbunden ist, und wobei die erste Verbindung 4 einen Kleber aufweist.
In dieser Ausführung weist die erste Verbindung 4 eine Nut und eine Feder auf.
Die Nut und die Feder können vorteilhaft als Führung bei einer Montage des Zylinders 5 an dem Zylinderkopf 2 dienen. Zusätzlich kann in der Nut befindlicher Kleber besser vor in einem Brennraum 8 entstehenden Temperaturen geschützt werden. Eine Wärmemenge, die in dem Brennraum 8 entsteht, kann zunächst über die Materialien der Nut und der Feder aufgenommen und ggf. abtransportiert werden. Diese so abgeführte Wärmemenge kann dann nicht zu dem Kleber transportiert werden. Dies kann eine vorteilhaft längere Lebensdauer des Klebers und der ersten Verbindung 4 zur Folge haben.
Zudem weist die erste Verbindung 4 ein Temperaturschild auf, das geeignet ist, in dem Brennraum 8 entstehende Wärme abzuführen.
Dieses Temperaturschild kann beispielsweise an den Zylinder 5 anschließen und in Form eines Absatzes zur zylinderseitigen Seite der ersten Verbindung 4 hin ausgebildet sein. So bietet das Temperaturschild zusätzliches Material, welches eine im Brennraum 8 entstehende Wärmemenge aufnehmen kann. Dadurch kann eine thermische Belastung der ersten Verbindung 4 reduziert werden. Dies ermöglicht eine vorteilhafte längere Lebensdauer der ersten Verbindung 4.
Zudem weist die erste Verbindung 4 eine erste Dichtung auf.
Die erste Dichtung kann den Brennraum 8 in vorteilhafter Weise zu dem Zylinderkopf 2 abdichten. Dadurch kann der Kleber in der ersten Verbindung 4 entlastet werden. Zusätzlich kann die erste Dichtung eine im Brennraum 8 entstehende Wärmemenge aufnehmen und an den Zylinder 5 und/oder den Zylinderkopf 2 übertragen. Somit können mechanische und thermische Belastungen auf die erste Verbindung 4 verringert werden. Dies kann die Lebensdauer der ersten Verbindung 4 erhöhen.
Zudem ist die erste Dichtung als Teflonring ausgebildet.
Dies ist vorteilhaft, da Teflon eine hohe Resistenz gegen Temperaturen, wie sie im Brennraum 8 entstehen können, aufweist. Dadurch kann der Teflonring seine Form und damit seine Eigenschaften als erste Dichtung länger erhalten. Dies gilt auch insbesondere für den Fall, dass eine Verbrennung in dem Brennraum 8 stattfindet. Dadurch kann sich die Lebensdauert der ersten Verbindung 4 erhöhen.
Zudem weist der Verbrennungsmotor 1 einen Wassermantel 6 und einen Zylinderblock 9 auf. Dabei ist der Zylinder 5 mit dem Zylinderblock 9 über eine zweite Verbindung 7 verbunden, wobei die zweite Verbindung 7 eine zweite Dichtung aufweist, die geeignet ist, einen Kurbelraum 10 zum Wassermantel 6 hin abzudichten.
Die zweite Dichtung kann ein Austreten von Wasser in den Kurbelraum 10 vermindern und/oder verhindern. Dies ist vorteilhaft, da Wasser aus dem Wassermantel 6, welches in den Kurbelraum 10 gelangt die Effizienz des Verbrennungsmotors 1 senken kann. Eine Kühlung von thermisch belasteten Bereichen durch den Wassermantel 6 ist dabei weiterhin gewährleistet. Dadurch kann es zu einer erhöhten Lebensdauer der thermisch belasteten Bereiche kommen. Zudem kann durch die Kühlung die Effizienz des Verbrennungsmotors 1 erhöht werden.
Zudem ist die zweite Dichtung als Gummidichtung ausgebildet.
Dies kann zu einem vorteilhaften Ausgleich von Fertigungsungenauigkeiten vom Zylinder 5 und Zylinderblock 9 führen. Ebenfalls können so Vibrationen, die zum Beispiel während des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 entstehen, abgefedert werden. Dies kann die Lebensdauer der zweiten Verbindung 7 erhöhen.
Zudem ist weist der Verbrennungsmotor 1 einen Zylinderkopfwassermantel 3 auf, wobei der der Wassermantel 6 mit dem Zylinderkopfwassermantel 3 fluid verbunden ist.
Eine fluide Verbindung des Zylinderkopfwassermantels 3 mit dem Wassermantel 6 resultiert in einem verbunden Wassermantel mit addierten Wassermengen. So können thermisch belastete Bereiche, die in thermischen Kontakt mit dem verbunden Wassermantel stehen, effektiver gekühlt werden. Dies liegt darin begründet, dass Wärmemengen auf eine größere Wassermenge verteilt werden können.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform weist der Zylinder 5 einen Zylinderwassermantel auf, wobei der Zylinderwassermantel in den Zylinder 5 integriert.
Dieser Zylinderwassermantel kann beispielsweise fluid mit dem Wassermantel 6 verbunden sein und/oder diesen ersetzen. Für den Fall, dass der Zylinderwassermantel den Wassermantel ersetzt, kann auf die zweite Dichtung in der zweiten Verbindung 7 verzichtet werden. Dies kann die Herstellungskosten senken. Ebenfalls können Wartungskosten für die Dichtung entfallen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage eines Verbrennungsmotors 1 und zur Herstellung einer ersten Verbindung 4 umfasst die Schritte a) Montage von Ventilen am Zylinderkopf 2, b) Auftragen eines Klebers an einen Zylinder 5 und einen Zylinderkopf 2 und c) formschlüssiges Zusammenfügen des Zylinders 5 mit dem Zylinderkopf 2.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 663518 B1 [0002]

Claims

Verbrennungsmotor (1) aufweisend einen Zylinder (5), einen Zylinderkopf (2) und eine erste Verbindung (4), wobei der Zylinder (5) mit dem Zylinderkopf (2) über die erste Verbindung (4) verbunden ist, und wobei die erste Verbindung (4) einen Kleber aufweist.
Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 1, wobei die erste Verbindung (4) eine Nut und eine Feder aufweist
Verbrennungsmotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Verbindung (4) brennraumseitig ein Temperaturschild aufweist, das geeignet ist, in einem Brennraum (8) entstehende Wärme abzuführen.
Verbrennungsmotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Verbindung (4) eine erste Dichtung aufweist.
Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 4, wobei die erste Dichtung als Teflonring ausgebildet ist.
Verbrennungsmotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend einen Wassermantel (6), einen Zylinderblock (9) und eine zweite Verbindung (7), wobei der Zylinder (5) mit dem Zylinderblock (9) über die zweite Verbindung (7) verbunden ist, und wobei die zweite Verbindung (7) eine zweite Dichtung aufweist, die geeignet ist, einen Kurbelraum (10) zum Wassermantel (6) hin abzudichten.
Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 6, wobei die zweite Dichtung als Gummidichtung ausgebildet ist.
Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 6 oder 7, aufweisend einen Zylinderkopfwassermantel (3), wobei der Zylinderkopfwassermantel (3) mit dem Wassermantel (6) fluid verbunden ist.
Verbrennungsmotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zylinder (5) einen Zylinderwassermantel aufweist, und wobei der Zylinderwassermantel in den Zylinder (5) integriert ist.
Verfahren zur Montage eines Verbrennungsmotors (1) und zur Herstellung einer ersten Verbindung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassend die Schritte a) Montage von Ventilen am Zylinderkopf (2), b) Auftragen eines Klebers an einen Zylinder (5) und einen Zylinderkopf (2) und c) formschlüssiges Zusammenfügen des Zylinders (5) mit dem Zylinderkopf (2).