DE10205179B4 - Kühlwasserabdichtung zwischen einem Motorblock und einer Zylinderlaufbuchse - Google Patents

Kühlwasserabdichtung zwischen einem Motorblock und einer Zylinderlaufbuchse Download PDF

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Abstract

Kühlwasserabdichtung an einer Zylinderlaufbuchse eines Hubkolben-Verbrennungsmotors, dessen Motorblock eine axiale erste Ausnehmung zum Einsetzen eines Buchsenzylinders der Zylinderlaufbuchse sowie zwischen der ersten Ausnehmung und einer oberen Motorblock-Dichtfläche eine axiale zweite Ausnehmung zur Aufnahme eines den Buchsenzylinder radial nach außen überragenden Buchsenbundes aufweist, wobei zur Kühlwasserabdichtung zwischen dem Außenumfang der Zylinderlaufbuchse und dem Motorblock ein bezüglich der Laufbuchsenachse in radialer Richtung elastisch verformbares, die Zylinderlaufbuchse umfassendes, ringförmiges Abdichtelement eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtelement (50; 50a, 62'; 150; 150') mindestens ein elastomeres, ringförmiges Dichtelementteil (50a; 150; 150'') aufweist, welches den Buchsenbund (16; 116) umfaßt und zwischen dessen Außenumfang und einer Umfangswand der axialen zweiten Ausnehmung (30; 130) eingespannt ist, und daß das elastomere ringförmige Dichtelmentteil (50a) mit mindestens einem verformungssteifen, zwischen dem Außenumfang des Buchsenbunds (16) und der Umfangswand (30a) der axialen zweiten Ausnehmung (30) anordenbaren Verformungsbegrenzer (50b) verbunden ist, welchen das elastomere ringförmige Dichtelementteil im unverformten Zustand in radialer...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kühlwasserabdichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei sogenannten Buchsenmotoren mit durch Kühlwasser gekühlten Zylinderlaufbuchsen besteht die Notwendigkeit, durch eine Abdichtung eines Ringspalts zwischen einem Motorblock und einer Zylinderlaufbuchse dauerhaft zuverlässig zu verhindern, daß Kühlwasser durch den Ringspalt hindurch in den Bereich der oberen Motorblock- oder Laufbuchsen-Dichtfläche gelangt, auf welcher eine zwischen Motorblock bzw. Zylinderlaufbuchse und einem Zylinderkopf eingespannte Zylinderkopfdichtung aufliegt. Übliche Zylinderlaufbuchsen haben einen Buchsenzylinder, in dem sich ein Kolben in Richtung der Laufbuchsenachse hin und her bewegt, sowie am oberen Ende des Buchsenzylinders einen den letzteren radial nach außen überragenden Buchsenbund; der Motorblock hat eine axiale erste Ausnehmung (Bohrung) zum Einsetzen des Buchsenzylinders sowie zwischen der ersten Ausnehmung und der oberen Motorblock-Dichtfläche eine zweite, in der Draufsicht kreisringförmige zweite axiale Ausnehmung größeren Durchmessers zur Aufnahme und Abstützung des Buchsenbunds. Zur Kühlung der Zylinderlaufbuchse tritt von unten Kühlwasser in einen Ringspalt zwischen dem Buchsenzylinder und dem Motorblock ein.
  • Es sind nun schon zwei verschiedene Abdichtsysteme bekannt geworden, durch welche verhindert werden soll, daß Kühlwasser zwischen Zylinderlaufbuchse und Motorblock nach oben bis in den Bereich der Zylinderkopfdichtung hindurchtreten kann:
    Bei einem ersten Abdichtsystem wird zwischen einer unteren ringförmigen Stirnfläche des Buchsenbunds und einer ringförmigen Bodenfläche der den Buchsenbund aufnehmenden zweiten Motorblock-Ausnehmung ein Abdichtelement in Form eines Metallrings eingelegt, welcher beim Anziehen der Zylinderkopfschrauben zwischen dem Buchsenbund und dem Motorblock in axialer Richtung eingespannt wird. Dieser Metallring besteht üblicherweise aus Tombak (einer bekannten Kupfer-Zink-Legierung mit einem überwiegenden Kupferanteil) und soll deshalb im folgenden der Einfachheit halber als Tombakring bezeichnet werden. Dieser Tombakring ist im Motorbetrieb extrem hohen dynamischen Beanspruchungen ausgesetzt, weil im Motorbetrieb Relativbewegungen (Schiebebewegungen) in bezüglich der Laufbuchsenachse radialer Richtung zwischen denjenigen Flächen des Buchsenbundes und des Motorblocks, zwischen denen der Tombakring eingespannt ist, auftreten; diese Schiebebewegungen werden dadurch verursacht, daß die Zylinderlaufbuchse durch die im von der Laufbuchse umschlossenen Verbrennungsraum auftretenden hohen Drücke periodisch aufgeweitet wird, und außerdem führen die unterschiedlichen Temperaturen von Laufbuchse und Motorblock sowie gegebenenfalls unterschiedliche Werkstoffe dieser beiden Bauteile zu unterschiedlichen Wärmedehnungen. Die auf diese Schiebebewegungen zurückzuführende Beanspruchung des Tombakrings können zu einer Beschädigung des letzteren und damit des Kühlwasser-Abdichtsystems führen.
  • Bei einem zweiten bekannten Abdichtsystem ist der Außenumfang des Buchsenzylinders mit einer Ringnut versehen, in die ein O-Ring aus elastomerem Material eingelegt wird, welcher dann zwischen der Umfangswand der den Buchsenzylinder aufnehmenden Motorblock-Ausnehmung und dem Buchsenzylinder eingespannt ist. Dieses Abdichtsystem setzt also die Herstellung der den O-Ring haltenden Ringnut voraus. Außerdem liegt der O-Ring in nicht unbeträchtlichem axialen Abstand unterhalb des Buchsenbunds, weil die üblichen Zylinderlaufbuchsen am Außenumfang des Buchsenzylinders im Bereich des Übergangs des Buchsenbunds in den Buchsenzylinder mit einer sogenannten Hohlkehle (eine Art Ringnut) versehen sind, damit am Übergang des Buchsenbunds in den Buchsenzylinder kein Kerbeffekt auftreten kann – der O-Ring liegt deshalb im Abstand unterhalb dieser Hohlkehle. Dieses zweite Abdichtsystem hat deshalb den Nachteil, daß ein nicht unbeträchtlicher oberer Bereich der Zylinderlaufbuchse nicht gekühlt werden kann.
  • Aus der DE-23 49 171-A1 ergibt sich eine Kühlwasserabdichtung für einen Buchsenmotor, bei dem eine Zylinderlaufbuchse über ihren Buchsenbund von einem metallischen Zwischenring getragen wird, der sich auf dem Motorblock abstützt. Am Innenumfang sowie an der unteren Stirnfläche dieses Zwischenrings sind in Ringnuten des Zwischenrings eingelegte Dichtringe vorgesehen, um gegenüber dem Buchsenbund und dem Motorblock abzudichten. Das Kühlmittel strömt in einem Ringspalt zwischen dem Buchsenzylinder und dem Motorblock nach oben bis in den Bereich des Zwischenrings, sodann durch radiale Bohrungen des Zwischenrings nach außen und schließlich in einen am Außenumfang des Zwischenrings vorgesehenen, nutartigen Ringkanal, der radial nach außen durch eine dünne, ringförmige Wand verschlossen ist und von dem das Kühlmittel abgeleitet wird. Der Buchsenbund liegt also oberhalb des Motorblocks. Diese Konstruktion ist schon allein wegen der Notwendigkeit der Herstellung des relativ komplizierten Zwischenrings und seiner Montage verhältnismäßig aufwendig, und da die Zylinderlaufbuchse von dem Zwischenring getragen wird, ergibt sich eine relativ große Bauhöhe der aus Motorblock, Zylinderlaufbuchse und Zwischenring bestehenden Baugruppe.
  • Schließlich ergibt sich aus der DE-27 41 730-A1 eine Kühlwasserabdichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei der ein Ringspalt zwischen der Zylinderlaufbuchse und dem Motorblock an seinem oberen Ende, d. h. im Bereich der oberen Dichtflächen von Motorblock und Zylinderlaufbuchse, abgedichtet wird, und zwar mittels eines ringförmigen elastomeren Dichtelementteils, welches an der Unterseite einer Zylinderkopfdichtung befestigt ist. Im zusammengebauten Motor ist dieses elastomere Dichtelementteil zwischen der Zylinderkopfdichtung einerseits und dem Motorblock sowie der Zylinderlaufbuchse andererseits eingespannt und wird durch den erzeugten vertikalen Spanndruck in den Ringspalt zwischen dem Buchsenbund der Zylinderlaufbuchse und dem Motorblock eingepreßt. Bei dieser bekannten Kühlwasserabdichtung hängt die Abdichtqualität deshalb davon ab, wie groß die Pressung zwischen der Zylinderkopfdichtung einerseits und den oberen Dichtflächen von Motorblock und Zylinderlaufbuchse andererseits an der Stelle des Ringspalts zwischen dem Buchsenbund und dem Motorblock ist, wobei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen werden muß, daß die größten Pressungskräfte zwischen einer Zylinderkopfdichtung, einem Zylinderkopf und der aus Motorblock und Zylinderlaufbuchse bestehenden Baugruppe unmittelbar um den von der Zylinderlaufbuchse gebildeten Zylinderraum herum auftreten und radial außerhalb dieses Bereichs geringer als in der unmittelbaren Nachbarschaft des Zylinderraums sind – eine Zylinderkopfdichtung muß stets entsprechend ausgebildet werden, da die höchsten Mediendrücke, gegen die eine Zylinderkopfdichtung abdichten muß, im Motorbetrieb in den Zylinderräumen herrschen.
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Kühlwasserabdichtung für einen Buchsenmotor zu schaffen, mit der sich unter Vermeidung eines hohen Fertigungs- und Montageaufwands der Ringspalt zwischen Zylinderlaufbuchse und Motorblock dauerhaft zuverlässig abdichten läßt, und zwar bei gleichzeitiger guter Kühlung der Zylinderlaufbuchse.
  • Ausgehend von einer Kühlwasserabdichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 läßt sich diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1 lösen.
  • Wird bei einer erfindungsgemäßen Kühlwasserabdichtung auf ein zweites Abdichtelement in Form eines zwischen der unteren Stirnfläche des Buchsenbunds und dem Motorblock einzuspannenden Metallrings, z. B. eines Tombakrings, verzichtet, kann in dem Ringspalt zwischen Zylinderlaufbuchse und Motorblock Kühlwasser bis in den Bereich des Buchsenbundes hochsteigen, so daß die Zylinderlaufbuchse optimal gekühlt wird. Wird die erfindungsgemäße Kühlwasserabdichtung mit einem vorgenannten Metallring kombiniert, kann dessen Beschädigung nicht zur Folge haben, daß Kühlwasser bis in den Bereich der Zylinderkopfdichtung gelangen kann. Im Vergleich zu dem vorstehend geschilderten zweiten bekannten Abdichtsystem entfällt die Notwendigkeit der Herstellung einer Ringnut für das Halten eines O-Rings, und Kühlwasser kann zumindest bis in die Hohlkehle der Laufbuchse gelangen (auch bei Verwendung eines Metallrings zwischen der unteren Stirnfläche des Buchsenbunds und der Bodenfläche der zweiten Ausnehmung des Motorblocks), so daß die Zylinderlaufbuchse besser gekühlt wird. Wesentlich ist aber vor allem, daß das erfindungsgemäße Abdichtelement im Motorbetrieb nur auf Druck (in bezüglich der Laufbuchsenachse radialer Richtung) beansprucht wird, durch den Verformungsbegrenzer vor einer Zerstörung durch Zerquetschen geschützt wird und nicht die Gefahr besteht, daß das Abdichtelement durch die vorstehend geschilderten Schiebebewegungen beschädigt wird.
  • Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Abdichtelementteil ausschließlich aus einem elastomeren Werkstoff bestehen, welcher natürlich gegen heißes Kühlwasser dauerhaft beständig sein muß; wenn die Konstruktion von Motorblock und Zylinderlaufbuchse und die Halterung der Laufbuchse im Motorblock so gestaltet sind, daß die Gefahr bestünde, daß das Abdichtelementteil im Ringspalt zwischen Laufbuchse und Motorblock durch Quetschen bereichsweise zerstört werden könnte, wird das elastomere Dichtelementteil durch den Verformungsbegrenzer, welchen das elastomere Dichtelementteil im unverformten Zustand in radialer Richtung überragt, vor einer übermäßigen Verformung geschützt. Vorteilhafterweise kann ein solcher Verformungsbegrenzer so ausgebildet werden, daß er dazu dient, das elastomere Dichtelementteil im Ringspalt in der gewünschten Weise zu positionieren. So wäre es z. B. denkbar, in Umfangsrichtung des elastomeren Dichtelementteils im Abstand voneinander angeordnete, stegartige metallische Verformungsbegrenzer mit dem elastomeren Dichtelementteil zu verbinden, so daß sich das Abdichtelement über diese stegartigen Verformungsbegrenzer auf der Bodenfläche der zweiten axialen Ausnehmung des Motorblocks abstützen kann. In der Herstellung einfacher wird das erfindungsgemäße Abdichtelement jedoch dann, wenn der Verformungsbegrenzer ein den Buchsenbund umfassender Metallring ist; in diesem Fall kann das elastomere Dichtelementteil an den Metallring angespritzt oder anvulkanisiert werden. Durch die in bezüglich der Laufbuchsenachse radialer Richtung gemessene Dicke des Verformungsbegrenzers läßt sich festlegen, in welchem Maß das elastomere Dichtelementteil zwischen Buchsenbund und Motorblock maximal verformt werden kann. Wird zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen Abdichtelement ein zweites Abdichtelement in Form eines Metallrings, insbesondere eines Tombakrings, verwendet, welches zwischen einer unteren ringförmigen Stirnfläche des Buchsenbundes und einer ringförmigen Bodenfläche der zweiten axialen Ausnehmung des Motorblocks eingelegt ist, können schließlich der Verformungsbegrenzer und der Metallring miteinander einteilig sein, d. h. es kann sich insbesondere um ein einziges, durch Stanzen und Tiefziehen erzeugtes Metallteil handeln.
  • Bei Nutzfahrzeugmotoren sind häufig anstelle eines einzigen Zylinderkopfs mehrere Zylinderköpfe vorgesehen, und zwar für jeden Brennraum ein gesonderter Zylinderkopf; in diesem Fall weist der Motor auch mehrere Zylinderkopfdichtungen auf, nämlich für jeden Zylinderkopf eine separate Dichtung (sogenannte Einzeldichtungen). Im Falle solcher Einzeldichtungen führt die Erfindung noch zu einem weiteren Vorteil: Der Ringspalt zwischen Zylinderlaufbuchse und Motorblock wird viel weiter oben abgedichtet, so daß korrosives Spritzwasser (Salzwasser), dessen Eindringen in den Ringspalt durch eine Einzeldichtung nicht verhindert werden kann, nicht nennenswert weit in den Ringspalt eintreten kann – im Falle eines Motors mit Einzeldichtungen werden also Korrosionsschäden am Motor durch die erfindungsgemäße Abdichtung beträchtlich reduziert.
  • Eine besonders weitgehende Kühlung der Zylinderlaufbuchse ergibt sich dann, wenn im Bereich des Ringspalts zwischen Buchsenbund und Motorblock eine sich von der oberen Dichtfläche des Motorblocks nach unten erstreckende, zur Laufbuchsenachse konzentrische Ringnut sowie ein in diese einlegbares, zwischen Buchsenbund und Motorblock verspannbares, zumindest im wesentlichen elastomeres ringförmiges Dichtelementteil vorgesehen sind, da dann das Kühlwasser zwischen Zylinderlaufbuchse und Motorblock fast bis zur oberen Dichtfläche des Motorblocks bzw. der Zylinderlaufbuchse hochsteigen kann. Eine solche Ausführungsform eröffnet auch die Möglichkeit, das ringförmige elastomere Dichtelementteil an einer auf die obere Dichtfläche des Motorblocks bzw. der Zylinderlaufbuchse auflegbaren Zylinderkopfdichtung anzubringen, z. B. direkt anzuspritzen oder anzuvulkanisieren; ferner besteht bei einer solchen Ausführungsform die Möglichkeit, das Einlegen mehrerer einzelner ringförmiger Dichtelementteile in die Ringnuten eines Mehrzylindermotors zu vermeiden und dadurch die Motormontage zu vereinfachen: Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, die einander benachbarten Zylindern zugeordneten Ringnuten an ihren radial äußeren Nutseitenwänden ineinander übergehen zu lassen und die in diese Ringnuten einlegbaren ringförmigen Dichtelementteile einstückig miteinander zu verbinden, d. h. ein elastomeres Teil z. B. im Spritzgußverfahren herzustellen, welches mehrere miteinander verbundene ringförmige Dichtelementteile bildet. Eine solche Ausführungsform empfiehlt sich insbesondere für die vorstehend geschilderten Motoren mit sogenannten Einzeldichtungen.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie der beigefügten zeichnerischen Darstellung bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Abdichtsystems; in der Zeichnung zeigen:
  • 1 einen Querschnitt in einer die Laufbuchsenachse enthaltenden Ebene durch einen Teil eines Motorblocks sowie einen Teil einer Zylinderlaufbuchse und eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abdichtelements;
  • 2 eine der 1 entsprechende Darstellung einer gegenüber dieser modifizierten zweiten Ausführungsform;
  • 3 eine der 1 entsprechende Darstellung einer dritten Ausführungsform und
  • 4 eine Draufsicht auf ein Elastomerteil, welches mehrere erfindungsgemäße, miteinander einstückig verbundene ringförmige, elastomere Dichtelementteile bildet.
  • Bei der Ausführungsform gemäß 1 besteht eine als Ganzes mit 10 bezeichnete Zylinderlaufbuchse aus einem Buchsenzylinder 12 mit einer Laufbuchsenachse 14 und einem den Buchsenzylinder bezüglich der Laufbuchsenachse in radialer Richtung nach außen überragenden Buchsenbund 16, welcher die Gestalt eines Kreisrings mit zumindest ungefähr rechteckigem Querschnitt aufweist und sich am oberen Ende des Buchsenzylinders 12 befindet. Die kreiszylindrische Außenumfangsfläche des Buchsenbundes 16 wurde mit 16a bezeichnet, seine untere ringförmige Stirnfläche mit 16b. Zur Vermeidung eines Kerbeffekts ist im Bereich des Übergangs des Buchsenbunds 16 in den Buchsenzylinder 12 in die Außenumfangsfläche des Buchsenzylinders eine kreisringförmige Hohlkehle 18 eingearbeitet worden.
  • Ein als Ganzes mit 20 bezeichneter Motorblock hat ebenso wie die Zylinderlaufbuchse 10 eine obere Dichtfläche 22; auf diese Dichtflächen wird eine nicht dargestellte Zylinderkopfdichtung aufgelegt. in den Motorblock 20 ist eine erste axiale Ausnehmung (Bohrung) 24 eingearbeitet, deren Wandung zusammen mit der Außenumfangswand des Buchsenzylinders 12 einen ersten Ringspaltbereich 26 bildet, in dem von unten eintretendes Kühlwasser zirkulieren kann. Zur Aufnahme des Buchsenbundes 16 wurde in den Motorblock 20 eine zweite, kreisringförmige axiale Ausnehmung 30 eingearbeitet, deren Durchmesser größer ist als derjenige der ersten axialen Ausnehmung 24; die Umfangswand der Ausnehmung 30 wurde mit 30a bezeichnet, ihre kreisringförmige Bodenfläche mit 30b. Erfindungsgemäß ist der Durchmesser der zweiten axialen Ausnehmung 30 und damit ihrer Umfangswand 30a deutlich größer als der Außendurchmesser des Buchsenbunds 16.
  • In einen zweiten Ringspaltbereich 40, welcher von der Außenumfangsfläche 16a des Buchsenbundes 16 und der Umfangswand 30a der zweiten axialen Ausnehmung des Motorblocks 20 begrenzt wird, ist ein erfindungsgemäßes Abdichtelement 50 eingesetzt. Dieses besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einem ringförmigen elastomeren Dichtelementteil 50a und einem als Trägerring ausgebildeten Verformungsbegrenzer 50b aus Metall oder einem verformungssteifen und temperaturbeständigen Kunststoff, an den das Dichtelementteil 50a z. B. angespritzt oder angeklebt wurde. Sowohl das Dichtelementteil 50a als auch der Verformungsbegrenzer 50b umfassen den Buchsenbund 16 kreisringförmig. Das Dichtelementteil 50a ist erfindungsgemäß so dimensioniert, daß seine bezüglich der Laufbuchsenachse 14 in radialer Richtung gemessene Breite im unverformten Zustand größer ist als die Breite des zweiten Ringspaltbereichs 40, so daß das Dichtelementteil 50a bei eingebautem Abdichtelement 50 zwischen der Außenumfangsfläche 16a des Buchsenbundes und der Umfangswand 30a der Ausnehmung 30 abdichtend eingespannt ist. Andererseits soll die wiederum in radialer Richtung gemessene Breite bzw. Wandstärke des Verformungsbegrenzers 50b so bemessen sein, daß sie kleiner ist als die Breite des Dichtelementteils 50a, jedoch immer noch so groß, daß der Verformungsbegrenzer 50b verhindert, daß das Dichtelementteil 50a im Motorbetrieb unerwünscht stark verformt, d. h. zerquetscht werden kann. Der Verformungsbegrenzer 50b steht auf der Bodenfläche 30b der Ausnehmung 30 des Motorblocks 20 auf und positioniert so das Dichtelementteil 50a; andererseits würde eine theoretisch denkbare axiale Verschiebung des Dichtelementteils 50a nach oben durch eine nicht dargestellte Zylinderkopfdichtung verhindert, welche auf der oberen Dichtfläche von Motorblock 20 und/oder Buchsenbund 16 aufliegt.
  • Ein dritter Ringspaltbereich 60 zwischen der unteren Stirnfläche 16b des Buchsenbundes 16 und der Bodenfläche 30b der Ausnehmung 30 nimmt einen Metallring 62 aus Tombak auf, der beim Anziehen der nicht dargestellten Zylinderkopfschrauben, d. h. des nicht dargestellten Zylinderkopfs, zwischen der unteren Stirnfläche 16b und der Bodenfläche 30b eingespannt wird und diesen dritten Ringspaltbereich 60 abdichten soll, so daß im ersten Ringspaltbereich 26 zirkulierendes Kühlwasser nicht in den zweiten Ringspaltbereich 40 gelangen kann. Wenn aber der Metallring 62 durch radiale relative Schiebebewegungen zwischen der unteren Stirnfläche 16b und der Bodenfläche 30b beschädigt und seine Abdichtfunktion beeinträchtigt werden sollte, verhindert das Abdichtelement 50, daß Kühlwasser bis in den Bereich der Zylinderkopfdichtung, d. h. bis in den Bereich der oberen Dichtflächen von Motorblock 20 und Buchsenbund 16 gelangen kann. Im Falle eines Motors mit sogenannten Einzeldichtungen, bei dem der zweite Ringspaltbereich 40 oben nicht oder nicht zuverlässig abgedichtet wird, weil die zu dem dargestellten Motorbereich gehörende Einzeldichtung nur auf der oberen Dichtfläche des Buchsenbunds 16 abdichtend aufliegt, verhindert das Abdichtelement 50, daß korrosives Spritzwasser von außen nennenswert weit in den zweiten Ringspaltbereich 40 eindringen kann.
  • Es sei noch darauf hingewiesen, daß der Metallring 62 entfallen und die Konstruktion so gestaltet werden kann, daß Kühlwasser die Zylinderlaufbuchse 10 auch noch in einem Bereich des Buchsenbundes 16 umspült, welcher unmittelbar unterhalb der Abdichtstelle des Abdichtelements 50 liegt.
  • Die in 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß 1 lediglich dadurch, daß an die Stelle des Metallrings 62 und des von letzterem getrennten Verformungsbegrenzers 50b der Ausführungsform gemäß 1 ein ring- bzw. topfförmiges metallisches Dichtelement 62' tritt, mit dem das ringförmige elastomere Dichtelementteil 50a verbunden ist und das sich durch Stanzen und Tiefziehen herstellen läßt. Sieht man von dieser Modifikation ab, wurden in 2 dieselben Bezugszeichen wie in 1 verwendet.
  • Für die in 3 dargestellte Ausführungsform wurden, soweit möglich, dieselben Bezugszeichen wie in 1 verwendet, jedoch um die Zahl 100 erhöht. Deshalb wird im folgenden die Ausführungsform gemäß 3 nur insoweit beschrieben werden, als sie von der Ausführungsform gemäß 1 abweicht.
  • Bei der in 3 dargestellten Konstruktion hat das erfindungsgemäße Abdichtelement die Gestalt eines elastomeren ringförmigen Dichtelementteils 150, welches in eine zur Laufbuchsenachse 114 konzentrische Ringnut 170 eingelegt ist; diese Ringnut ist nach oben offen und mündet in die oberen Dichtflächen 122 und 122' von Motorblock 120 und Zylinderlaufbuchse 100 und wird durch einander gegenüberliegende, zur Laufbuchsenachse 114 konzentrische, stufenförmige Ausdrehungen 170a und 170b des Motorblocks 120 bzw. der Zylinderlaufbuchse 100 gebildet. Wie in 3 dargestellt, kann das Dichtelementteil 150 mit einer Zylinderkopfdichtung 180 verbunden, z. B. unmittelbar an diese angespritzt oder anvulkanisiert sein. Im unverformten, d. h. noch nicht eingebauten Zustand ist die in bezüglich der Laufbuchsenachse 114 radialer Richtung gemessene Breite oder Dicke des Dichtelementteils 150 größer als die in derselben Richtung gemessene Breite der Ringnut 170, so daß das montierte Dichtelementteil 150 zwischen den Seitenwänden der Ringnut 170 abdichtend eingespannt ist.
  • Bei einem Mehrzylindermotor können die den einzelnen Zylinderlaufbuchsen 100 zugeordneten Ringnuten 170 an ihren radial äußeren Nutseitenwänden in den Bereichen zwischen den Zylinderlaufbuchsen ineinander übergehen, was die Möglichkeit eröffnet, ein in 4 teilweise dargestelltes elastomeres Abdichtelement 150' zu verwenden, welches mehrere einstückig miteinander verbundene elastomere ringförmige Dichtelementteile 150'' aufweist, wobei die Anzahl dieser Dichtelementteile 150'' der Anzahl der Zylinder des Motors entspricht. Diese Ausführungsform empfiehlt sich für Motoren mit einer einzigen Zylinderkopfdichtung, während sich einzelne ringförmige elastomere Dichtelementteile 150 (wie in 3 gezeigt) für Motoren mit Einzeldichtungen empfehlen.
  • Vorsorglich sei noch darauf hingewiesen, daß in allen Fällen die elastomeren ringförmigen Dichtelementteile nicht ausschließlich aus elastomerem Material bestehen müssen, da es beispielsweise empfehlenswert sein kann, für ein solches Dichtelementteil einen metallischen, ringförmigen Kern zu verwenden, welcher mit elastomerem Material umspritzt wird.

Claims (7)

  1. Kühlwasserabdichtung an einer Zylinderlaufbuchse eines Hubkolben-Verbrennungsmotors, dessen Motorblock eine axiale erste Ausnehmung zum Einsetzen eines Buchsenzylinders der Zylinderlaufbuchse sowie zwischen der ersten Ausnehmung und einer oberen Motorblock-Dichtfläche eine axiale zweite Ausnehmung zur Aufnahme eines den Buchsenzylinder radial nach außen überragenden Buchsenbundes aufweist, wobei zur Kühlwasserabdichtung zwischen dem Außenumfang der Zylinderlaufbuchse und dem Motorblock ein bezüglich der Laufbuchsenachse in radialer Richtung elastisch verformbares, die Zylinderlaufbuchse umfassendes, ringförmiges Abdichtelement eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtelement (50; 50a, 62'; 150; 150') mindestens ein elastomeres, ringförmiges Dichtelementteil (50a; 150; 150'') aufweist, welches den Buchsenbund (16; 116) umfaßt und zwischen dessen Außenumfang und einer Umfangswand der axialen zweiten Ausnehmung (30; 130) eingespannt ist, und daß das elastomere ringförmige Dichtelmentteil (50a) mit mindestens einem verformungssteifen, zwischen dem Außenumfang des Buchsenbunds (16) und der Umfangswand (30a) der axialen zweiten Ausnehmung (30) anordenbaren Verformungsbegrenzer (50b) verbunden ist, welchen das elastomere ringförmige Dichtelementteil im unverformten Zustand in radialer Richtung überragt.
  2. Kühlwasserabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbegrenzer (50b) ein den Buchsenbund (16; 116) umfassender Metallring ist.
  3. Kühlwasserabdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer unteren ringförmigen Stirnfläche (16b) des Buchsenbunds (16) und einer ringförmigen Bodenfläche (30b) der axialen zweiten Ausnehmung (30) ein zweites Abdichtelement in Form eines Metallrings (62) eingelegt ist.
  4. Kühlwasserabdichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbegrenzer und das zweite Abdichtelement (62') miteinander einteilig sind.
  5. Kühlwasserabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Ringspalts zwischen Buchsenbund (116) und Motorblock (120) eine sich von der oberen Motorblockfläche (122) nach unten erstreckende, zur Laufbuchsenachse (114) konzentrische Ringnut (170) vorgesehen ist, in welcher das elastomere ringförmige Dichtelementteil (150) ein eingespannt ist.
  6. Kühlwasserabdichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere ringförmige Dichtelemetteil (150) an einer auf die obere Laufbuchsenfläche (122') auflegbaren Zylinderkopfdichtung (180) angebracht ist.
  7. Kühlwasserabdichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander benachbarten Zylindern zugeordneten Ringnuten (170) zwischen den Zylinderlaufbuchsen (100) an ihren radial äußeren Nutseitenwänden ineinander übergehen und die in die Ringnuten einlegbaren elastomeren ringförmig Dichtelementteile (150'') einstückig miteinander verbunden sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102004029351B4 (de) * 2004-06-17 2008-09-25 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallische Zylinderkopfdichtung für einen Verbrennungsmotor mit Laufbuchse
US8833330B2 (en) 2012-12-13 2014-09-16 Caterpillar Inc. Method of manufacturing an engine block
CN109083760A (zh) * 2018-08-17 2018-12-25 全椒县全动机械有限公司 一种柴油机气缸套及其制备方法
RU203302U1 (ru) * 2020-07-13 2021-03-30 ТРАНСПОРТЕЙШН АйПи ХОЛДИНГС, ЛЛС Двигатель внутреннего сгорания

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE764993R (fr) * 1970-05-29 1971-08-16 Commissariat Energie Atomique Palier a fluide hydrodynamique
DE2349171A1 (de) * 1973-09-29 1975-04-03 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Wassergekuehlte hubkolbenbrennkraftmaschine mit nassen zylinderlaufbuchsen
DE2741730A1 (de) * 1977-09-16 1979-04-19 Goetze Ag Dichtung nasser zylinderlaufbuchsen im kurbelgehaeuse von verbrennungskraftmaschinen
FR2564901A1 (fr) * 1984-05-22 1985-11-29 Daimler Benz Ag Chemise de cylindre inseree dans un bloc-cylindre d'un moteur a combustion

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE764993R (fr) * 1970-05-29 1971-08-16 Commissariat Energie Atomique Palier a fluide hydrodynamique
DE2349171A1 (de) * 1973-09-29 1975-04-03 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Wassergekuehlte hubkolbenbrennkraftmaschine mit nassen zylinderlaufbuchsen
DE2741730A1 (de) * 1977-09-16 1979-04-19 Goetze Ag Dichtung nasser zylinderlaufbuchsen im kurbelgehaeuse von verbrennungskraftmaschinen
FR2564901A1 (fr) * 1984-05-22 1985-11-29 Daimler Benz Ag Chemise de cylindre inseree dans un bloc-cylindre d'un moteur a combustion

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