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Die vorliegende Erfindung betrifft Verbrennungskraftmaschinen.
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Das Dokument
DE 10 2019 107 499 A1 zeigt eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Zylinderkopf und einer Dichtung.
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Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß einem Aspekt eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Zylinderlaufbuchse zum Aufnehmen und Führen eines Kolbens, mit einem Zylinderkopf und mit einem Dichtring, wobei der Zylinderkopf, die Zylinderlaufbuchse und der Kolben einen Brennraum begrenzen, wobei der Dichtring zum Abdichten des Brennraums zwischen der Zylinderlaufbuchse und dem Zylinderkopf angeordnet ist und wobei der Dichtring eine Sicke aufweist.
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Die Sicke ist im fertig zwischen dem Zylinderkopf und der Zylinderlaufbuchse montierten Zustand plastisch verformt worden, in dem Zylinderkopfschrauben mit einem definierten Anzugsverfahren verschraubt worden sind. Durch die Geometrie der Sicke und das zugeordnete Anzugsverfahren zur Montage der Zylinderkopfschrauben werden eine definierte plastische Verformung und eine definierte Anlage zwischen dem Dichtring und den zugeordneten Anlageflächen des Zylinderkopfs und der Zylinderlaufbuchse ermöglicht.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Dichtring aufgrund der Sicke im fertig montierten Zustand plastisch und auch federnd elastisch verformt ist. Der Dichtring ist daher im fertig montierten Zustand einerseits plastisch verformt und andererseits federnd elastisch zwischen dem Zylinderkopf und der Zylinderlaufbuchse verspannt. Auf diese Weise kann ein Rückfedern des Dichtrings ermöglicht werden, um betriebsbedingte Form- und Lageveränderungen zwischen dem Zylinderkopf und der Zylinderlaufbuche auszugleichen.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Dichtring einen Stahlwerkstoff aufweist oder aus einem Stahlwerkstoff besteht. So kann der Dichtring in einfacher und kostengünstiger Weise hergestellt werden, z.B. durch Tiefziehen.
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Die Sicke kann eine Profilierung sein, die ausgehend von einer Stirnseite der Zylinderlaufbuchse in Richtung des Zylinderkopfs erstreckt ist. Die Profilierung ermöglicht in einfacher Weise, dass der Dichtring im fertig montierten Zustand federnd elastisch zwischen dem Zylinderkopf und der Zylinderlaufbuche verspannt werden kann. Die Profilierung kann alternativ oder ergänzend ausgehend von dem Zylinderkopf in Richtung der Zylinderlaufbuchse erstreckt sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Dichtring zwei oder mehr Sicken hat, um eine definierte Verformung und Verspannung einzustellen.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Dichtring mehrere konzentrische Sicken aufweist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Sicke an einem ersten Steg des Dichtrings vorgesehen ist, wobei der erste Steg zwischen dem Zylinderkopf und einer Stirnfläche der Zylinderlaufbuchse verpresst ist und wobei der Dichtring einen zweiten Steg hat, der an einer Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse anliegt. Der zweite Steg ermöglicht eine Zentrierung des Dichtrings an der Zylinderlaufbuchse.
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Der Dichtring kann topfförmig sein bzw. in einem Querschnitt betrachtet einen L-förmigen Wandungsquerschnitt haben, der durch die Stege aufgespannt ist. Der topfförmige Dichtring kann in einfacher und kostengünstiger Weise durch Tiefziehen hergestellt worden sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Steg an einer dem Brennraum abgewandten, äußeren Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse anliegt. Mit anderen Worten fasst der zweite Steg die Zylinderlaufbuchse umfangsseitig ein. So kann in einfacher Weise eine Zentrierung des Dichtrings an der Zylinderlaufbuchse erreicht werden.
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Der erste Steg des Dichtrings kann an einen Koksring angrenzend angeordnet sein, wobei der Koksring an einer dem Brennraum zugeordneten, inneren Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse angeordnet ist. So kann ein Spalt, der auch Schadraum genannten wird, zwischen einer Stirnfläche der Zylinderlaufbuchse und dem Zylinderkopf vermieden werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass der erste Steg eine Stirnfläche der Zylinderlaufbuchse vollständig abdeckt, um einen Schadraum zu vermeiden.
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Der Koksring kann einen Grauguss aufweisen oder aus einem Grauguss bestehen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Verbrennungskraftmaschine ist vorgesehen, dass der zweite Steg an einer dem Brennraum zugeordneten, inneren Mantelfläche der Zylinderlaufbuchse anliegt, wobei der zweite Steg ein Koksring ist. Der Koksring kann demnach integraler Bestandteil des Dichtrings sein, der beispielsweise einstückig durch Tiefziehen hergestellt worden sein kann. So können die Anzahl der Bauteile reduziert und der Montage- und Wartungsaufwand verringert werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass eine Stirnfläche der Zylinderlaufbuchse in einem zwischen der Sicke und dem Koksring angeordneten Bereich eine Rücknahme aufweist, wobei ein Abstand der Stirnfläche zum Zylinderkopf im Bereich der Rücknahme größer ist, als ein Abstand der Stirnfläche zum Zylinderkopf im Bereich der Sicke.
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Der Dichtring kann auf einem stirnseitigen Absatz der Zylinderlaufbuchse sitzen, wobei der Dichtring einen Abstand zu einem Brennraum der Zylinderlaufbuchse aufweist.
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Der Dichtring hat gemäß einer weiteren Ausgestaltung keine Durchgangsöffnungen, die als Durchführungen von Kühlwasser- oder Ölkanälen eingerichtet sind, und der Dichtring ist nicht zur Abdichtung von Kühlwasser- oder Ölkanälen eingerichtet.
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Die Verbrennungskraftmaschine kann eine zu dem Dichtring separate Zylinderkopfdichtung aufweisen, die Durchgangsöffnungen aufweist, die als Durchführungen von Kühlwasser- und/oder Ölkanälen eingerichtet sind, wobei die Zylinderkopfdichtung zur Abdichtung von Kühlwasser- und/oder Ölkanälen eingerichtet ist.
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Die Verbrennungskraftmaschine kann zwei oder mehr Zylinderlaufbuchsen haben, wobei jeder Zylinderlaufbuchse ein separater Dichtring zugeordnet ist.
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Die Verbrennungskraftmaschine kann einen Hubraum von 3000 cm3 pro Zylinder oder mehr aufweisen.
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Die Verbrennungskraftmaschine kann ein Dieselmotor sein.
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Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem Zylinderkopf oder mehreren Zylinderköpfen und mit einer Zylinderkopfdichtung, die einem oder mehr Zylindern zugeordnet ist, wobei die Zylinderkopfdichtung als integralen Bestandteil einen oder mehr einstückig angeformte Koksringe aufweist, wobei jedem Zylinder ein Koksring zugeordnet ist und wobei ein jeweiliger Koksring an eine Zylinderlauffläche des zugeordneten Zylinders angrenzend in einem Brennraum des jeweiligen Zylinders angeordnet ist.Jedem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine kann eine Zylinderlaufbuchse zum Aufnehmen und Führen eines Kolbens zugeordnet sein, die einen jeweiligen Koksring aufnimmt.
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Die Zylinderkopfdichtung kann eine Sicke oder mehrere Sicken haben, um eine definierte Anlage der Zylinderkopfdichtung am Zylinderkopf und eine zuverlässige Abdichtung des Brennraums gegenüber der Umgebung zu erreichen.
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Die Zylinderkopfdichtung kann einstückig durch Tiefziehen gebildet worden sein.
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Die Verbrennungskraftmaschine kann einen Hubraum von 1000 cm3 pro Zylinder oder mehr aufweisen.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Zylinderkopfdichtung zwei oder mehr Zylindern zugeordnet ist, wobei die Zylinderkopfdichtung als integralen Bestandteil zwei oder mehr einstückig angeformte Koksringe aufweist, wobei jedem Zylinder ein Koksring zugeordnet ist und wobei ein jeweiliger Koksring an eine Zylinderlauffläche des zugeordneten Zylinders angrenzend in einem Brennraum des jeweiligen Zylinders angeordnet ist.
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Diese Ausführung kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung alternativ auch auf Motoren bzw. Verbrennungskraftmaschinen mit Einzelzylinderköpfen angewendet werden. In diesem Fall sind der Koksring und die Brennraumdichtung eines Zylinders mit der Abdichtung der restlichen Übertritte (Wasser/Öl) nur eines Zylinders verbunden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisch:
- 1A eine Verbrennungskraftmaschine in einem Teilschnitt;
- 1B die Verbrennungskraftmaschine aus 1A in einem Teilschnitt;
- 2A eine weitere Verbrennungskraftmaschine in einem Teilschnitt;
- 2B die Verbrennungskraftmaschine aus 2A in einem Teilschnitt;
- 3A eine weitere Verbrennungskraftmaschine in einem Teilschnitt;
- 3B die Verbrennungskraftmaschine aus 3A in einem Teilschnitt;
- 4A eine Verbrennungskraftmaschine in einem Teilschnitt;
- 4B die Verbrennungskraftmaschine aus 4A in einem Teilschnitt.
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1A zeigt eine erste erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine 100 in einem Teilschnitt. Die Verbrennungskraftmaschine 100 hat eine Zylinderlaufbuchse 110 zum Aufnehmen und Führen eines Kolbens 120.
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Die Verbrennungskraftmaschine 100 hat einen Zylinderkopf 130 und einen Dichtring 140. Der Dichtring 140 ist der Zylinderlaufbuchse 110 zugeordnet.
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1A zeigt den Zustand vor der Montage des Zylinderkopfs 130, also vor dem Verpressen des Dichtrings 140. 1B zeigt den Zustand nach der Montage des Zylinderkopfs 130, also nach dem Verpressen des Dichtrings 140.
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Der Zylinderkopf 130, die Zylinderlaufbuchse 110 und der Kolben 120 begrenzen einen Brennraum 150.
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Der Dichtring 140 ist zum Abdichten des Brennraums 150 zwischen der Zylinderlaufbuchse 110 und dem Zylinderkopf 130 angeordnet. Der Dichtring 140 weist eine Sicke 141 auf.
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Die Sicke 141 ist eine Profilierung 141, die ausgehend von einer Stirnseite 111 der Zylinderlaufbuchse 110 in Richtung des Zylinderkopfs 130 erstreckt ist.
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Der Dichtring 140 sitzt auf einem stirnseitigen Absatz 112 der Zylinderlaufbuchse 110, wobei der Dichtring 140 einen Abstand zu dem Brennraum 150 aufweist.
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Der Dichtring 140 hat keine Durchgangsöffnungen, die als Durchführungen von Kühlwasser- oder Ölkanälen eingerichtet sind. Der Dichtring 140 ist nicht zur Abdichtung von Kühlwasser- oder Ölkanälen eingerichtet.
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Der Dichtring 140 weist einen Stahlwerkstoff auf.
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Der Dichtring 140 ist durch Tiefziehen hergestellt worden.
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Der Zylinderlaufbuchse 110 ist ein Koksring 160 zugeordnet.
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Die Verbrennungskraftmaschine 100 weist eine zu dem Dichtring 140 separate Zylinderkopfdichtung auf (nicht dargestellt), die Durchgangsöffnungen aufweist, die als Durchführungen von Kühlwasser- und/oder Ölkanälen eingerichtet sind, wobei die Zylinderkopfdichtung zur Abdichtung von Kühlwasser- und/oder Ölkanälen eingerichtet ist.
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Die Verbrennungskraftmaschine 100 hat mehr als zwei Zylinderlaufbuchsen 110, wobei jeder Zylinderlaufbuchse 110 ein separater Dichtring 140 zugeordnet ist.
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Die Verbrennungskraftmaschine 100 weist einen Hubraum von mehr als 3000 cm3 pro Zylinder auf.
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Die Verbrennungskraftmaschine 100 ist ein Dieselmotor 100.
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2A zeigt eine zweite erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine 200 in einem Teilschnitt. Die Verbrennungskraftmaschine 200 hat eine Zylinderlaufbuchse 210 zum Aufnehmen und Führen eines Kolbens 220.
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Die Verbrennungskraftmaschine 200 hat einen Zylinderkopf 230 und einen Dichtring 240. Der Dichtring 240 ist der Zylinderlaufbuchse 210 zugeordnet.
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2A zeigt den Zustand vor der Montage des Zylinderkopfs 230, also vor dem Verpressen des Dichtrings 240. 2B zeigt den Zustand nach der Montage des Zylinderkopfs 230, also nach dem Verpressen des Dichtrings 240.
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Der Zylinderkopf 230, die Zylinderlaufbuchse 210 und der Kolben 220 begrenzen einen Brennraum 250.
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Der Dichtring 240 ist zum Abdichten des Brennraums 250 zwischen der Zylinderlaufbuchse 210 und dem Zylinderkopf 230 angeordnet. Der Dichtring 240 weist eine Sicke 241 auf.
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Die Sicke 241 ist eine Profilierung 241, die ausgehend von einer Stirnseite 211 der Zylinderlaufbuchse 210 in Richtung des Zylinderkopfs 230 erstreckt ist.
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Die Sicke 241 ist an einem ersten Steg 242 des Dichtrings 240 vorgesehen. Der erste Steg 242 ist zwischen dem Zylinderkopf 230 und einer Stirnfläche 213 der Zylinderlaufbuchse 210 verpresst. Die Stirnfläche 213 ist im Bereich der Stirnseite 211 der Zylinderlaufbuchse 210 angeordnet.
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Der Dichtring 240 hat einen zweiten Steg 243, der an einer dem Brennraum 250 abgewandten, äußeren Mantelfläche 214 der Zylinderlaufbuchse 210 anliegt.
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Der zweite Steg 243 fasst die Zylinderlaufbuchse 210 umfangsseitig ein.
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Der Dichtring 240 ist daher topfförmig bzw. weist einen L-förmigen Wandungsquerschnitt auf. Der Dichtring 240 ist mit dem zweiten Steg 243 zentriert an der Zylinderlaufbuchse 210 gehalten.
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Der erste Steg 242 grenzt an einen Koksring 260 an. Der Koksring 260 ist an einer dem Brennraum 250 zugeordneten, inneren Mantelfläche 215 der Zylinderlaufbuchse 210 angeordnet.
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Die Stirnfläche 213 der Zylinderlaufbuchse 210 weist in einem zwischen der Sicke 241 und dem Koksring 260 angeordneten Bereich eine Rücknahme 216 auf. Ein Abstand a1 der Stirnfläche 213 zum Zylinderkopf 230 ist im Bereich der Rücknahme 216 größer, als ein Abstand a2 der Stirnfläche 213 zum Zylinderkopf 230 im Bereich der Sicke 241.
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Eine Rücknahme kann gemäß alternativer Ausführungsbeispiele auch als reduzierte Dicke der Dichtung realisiert werden, z.B. erzeugt durch eine Prägung im Vorgang eines Tiefziehens der topfförmigen Dichtung.
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Der Dichtring 240 hat keine Durchgangsöffnungen, die als Durchführungen von Kühlwasser- oder Ölkanälen eingerichtet sind. Der Dichtring 240 ist nicht zur Abdichtung von Kühlwasser- oder Ölkanälen eingerichtet.
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Die Verbrennungskraftmaschine 200 weist eine zu dem Dichtring 240 separate Zylinderkopfdichtung auf (nicht dargestellt), die Durchgangsöffnungen aufweist, die als Durchführungen von Kühlwasser- und/oder Ölkanälen eingerichtet sind, wobei die Zylinderkopfdichtung zur Abdichtung von Kühlwasser- und/oder Ölkanälen eingerichtet ist.
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Der Dichtring 240 weist einen Stahlwerkstoff auf.
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Der Dichtring 240 ist durch Tiefziehen hergestellt worden.
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Die Verbrennungskraftmaschine 200 hat mehr als zwei Zylinderlaufbuchsen 210, wobei jeder Zylinderlaufbuchse 210 ein separater Dichtring 240 zugeordnet ist.
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Die Verbrennungskraftmaschine 200 weist einen Hubraum von mehr als 3000 cm3 pro Zylinder auf.
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Die Verbrennungskraftmaschine 200 ist ein Dieselmotor 200.
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3A zeigt eine dritte erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine 300 in einem Teilschnitt. Die Verbrennungskraftmaschine 300 hat eine Zylinderlaufbuchse 310 zum Aufnehmen und Führen eines Kolbens 320.
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Die Verbrennungskraftmaschine 300 hat einen Zylinderkopf 330 und einen Dichtring 340. Der Dichtring 340 ist der Zylinderlaufbuchse 310 zugeordnet.
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3A zeigt den Zustand vor der Montage des Zylinderkopfs 330, also vor dem Verpressen des Dichtrings 340. 3B zeigt den Zustand nach der Montage des Zylinderkopfs 330, also nach dem Verpressen des Dichtrings 340.
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Der Zylinderkopf 330, die Zylinderlaufbuchse 310 und der Kolben 320 begrenzen einen Brennraum 250.
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Der Dichtring 340 ist zum Abdichten des Brennraums 350 zwischen der Zylinderlaufbuchse 310 und dem Zylinderkopf 330 angeordnet. Der Dichtring 340 weist eine Sicke 341 auf.
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Die Sicke 341 ist eine Profilierung 341, die ausgehend von einer Stirnseite 311 der Zylinderlaufbuchse 310 in Richtung des Zylinderkopfs 330 erstreckt ist.
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Die Sicke 341 ist an einem ersten Steg 342 des Dichtrings 340 vorgesehen. Der erste Steg 342 ist zwischen dem Zylinderkopf 330 und einer Stirnfläche 313 der Zylinderlaufbuchse 310 verpresst. Die Stirnfläche 313 ist im Bereich der Stirnseite 311 der Zylinderlaufbuchse 310 angeordnet.
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Der Dichtring 340 hat einen zweiten Steg 344, der an einer dem Brennraum 350 zugewandten, inneren Mantelfläche 315 der Zylinderlaufbuchse 310 anliegt.
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Der Dichtring 340 ist daher topfförmig bzw. weist einen L-förmigen Wandungsquerschnitt auf. Der Dichtring 340 ist mit dem zweiten Steg 344 zentriert an der Zylinderlaufbuchse 310 gehalten.
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Der zweite Steg 344 ist ein Koksring 344.
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Die Stirnfläche 313 der Zylinderlaufbuchse 310 weist in einem zwischen der Sicke 341 und dem Koksring 344 angeordneten Bereich eine Rücknahme 316 auf. Ein Abstand a1 der Stirnfläche 313 zum Zylinderkopf 330 ist im Bereich der Rücknahme 316 größer, als ein Abstand a2 der Stirnfläche 313 zum Zylinderkopf 330 im Bereich der Sicke 341.
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Der Dichtring 340 hat keine Durchgangsöffnungen, die als Durchführungen von Kühlwasser- oder Ölkanälen eingerichtet sind. Der Dichtring 340 ist nicht zur Abdichtung von Kühlwasser- oder Ölkanälen eingerichtet.
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Die Verbrennungskraftmaschine 300 weist eine zu dem Dichtring 340 separate Zylinderkopfdichtung auf (nicht dargestellt), die Durchgangsöffnungen aufweist, die als Durchführungen von Kühlwasser- und/oder Ölkanälen eingerichtet sind, wobei die Zylinderkopfdichtung zur Abdichtung von Kühlwasser- und/oder Ölkanälen eingerichtet ist.
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Der Dichtring 340 weist einen Stahlwerkstoff auf.
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Der Dichtring 340 ist durch Tiefziehen hergestellt worden, wobei der Koksring 344 als integraler Bestandteil des Dichtrings 340 einstückig an dem Dichtring 340 angeformt ist.
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Die Verbrennungskraftmaschine 300 hat mehr als zwei Zylinderlaufbuchsen 310, wobei jeder Zylinderlaufbuchse 310 ein separater Dichtring 340 zugeordnet ist.
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Die Verbrennungskraftmaschine 300 weist einen Hubraum von mehr als 3000 cm3 pro Zylinder auf.
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Die Verbrennungskraftmaschine 300 ist ein Dieselmotor 300.
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4A zeigt eine vierte erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine 400 in einem Teilschnitt. Die Verbrennungskraftmaschine 400 hat eine Zylinderlaufbuchse 410 zum Aufnehmen und Führen eines Kolbens 420.
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Die Verbrennungskraftmaschine 400 hat einen Zylinderkopf 430 und eine Zylinderkopfdichtung 440.
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4A zeigt den Zustand vor der Montage des Zylinderkopfs 430, also vor dem Verpressen der Zylinderkopfdichtung 440. 4B zeigt den Zustand nach der Montage des Zylinderkopfs 430, also nach dem Verpressen der Zylinderkopfdichtung 440.
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Die Zylinderkopfdichtung 440 ist weiter zwischen einem Kurbelgehäuse 470 der Verbrennungskraftmaschine 400 und dem Zylinderkopf 430 aufgenommen.
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Der Zylinderkopf 430, die Zylinderlaufbuchse 410 und der Kolben 420 begrenzen einen Brennraum 450.
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Die Zylinderkopfdichtung 440 ist zum Abdichten des Brennraums 450 zwischen der Zylinderlaufbuchse 410 und dem Zylinderkopf 430 angeordnet. Die Zylinderkopfdichtung 440 weist eine Sicke 441 auf.
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Die Sicke 441 ist eine Profilierung 441, die ausgehend von einer Stirnseite 411 der Zylinderlaufbuchse 410 in Richtung des Zylinderkopfs 430 erstreckt ist.
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Die Sicke 441 ist an einem ersten Steg 442 der Zylinderkopfdichtung 440 vorgesehen. Der erste Steg 442 ist zwischen dem Zylinderkopf 430 und einer Stirnfläche 413 der Zylinderlaufbuchse 410 verpresst. Die Stirnfläche 413 ist im Bereich der Stirnseite 411 der Zylinderlaufbuchse 410 angeordnet.
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Die Zylinderkopfdichtung 440 hat einen zweiten Steg 444, der an einer dem Brennraum 450 zugewandten inneren Mantelfläche 415 der Zylinderlaufbuchse 410 anliegt.
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Der zweite Steg 444 ist ein Koksring 444.
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Die Stirnfläche 413 der Zylinderlaufbuchse 410 weist in einem zwischen der Sicke 441 und dem Koksring 444 angeordneten Bereich eine Rücknahme 416 auf. Ein Abstand a1 der Stirnfläche 413 zum Zylinderkopf 430 ist im Bereich der Rücknahme 416 größer, als ein Abstand a2 der Stirnfläche 413 zum Zylinderkopf 430 im Bereich der Sicke 441.
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Die Zylinderkopfdichtung 440 hat Durchgangsöffnungen (nicht dargestellt), die als Durchführungen von Kühlwasser- und/oder Ölkanälen eingerichtet sind. Die Zylinderkopfdichtung 440 ist zur Abdichtung von Kühlwasser- und/oder Ölkanälen eingerichtet.
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Die Zylinderkopfdichtung 440 weist einen Stahlwerkstoff auf. Die Zylinderkopfdichtung 440 kann zudem ein Elastomer aufweisen.
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Die Zylinderkopfdichtung 440 ist zumindest teilweise durch Tiefziehen hergestellt worden, wobei der Koksring 444 als integraler Bestandteil der Zylinderkopfdichtung 440 einstückig an die Zylinderkopfdichtung 440 angeformt ist.
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Die Verbrennungskraftmaschine 400 hat mehr als zwei Zylinderlaufbuchsen 410, wobei jeder Zylinderlaufbuchsen 410 ein an die Zylinderkopfdichtung 440 angeformter Koksring 444 zugeordnet ist.
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Die Verbrennungskraftmaschine 400 weist einen Hubraum von mehr als 1000 cm3 pro Zylinder auf.
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Die Verbrennungskraftmaschine 400 ist ein Dieselmotor 400.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019107499 A1 [0002]
