DE19503286A1 - Zylinderkopfdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfdichtung, welche aus Plattenmaterial ausgeschnitten, oder von einem Rohr abgesto­ chen wird, deren Werkstoff zähplastisch ist, oder aus Metall be­ steht, für nasse oder trockene Zylinderlaufbüchsen Hubkolbenmaschinen.

Die Erfindung betrifft ferner, eine mit einer derartigen Zylin­ derkopfdichtung ausgestattete Hubkolbenmaschine.

Zylinderkopfdichtungen an Brennkraftmaschinen, welche aus einem zähplastischem Plattenmaterial bestehen und mit Metallgewebe armiert, sowie mit einer metallischen Ummantelung versehen sein können, haben den Nachteil, daß die Dichtung bis an die Brenn­ kammer heranreicht, also einerseits einen Hochtemperaturbereich abzudichten hat, andererseits aber gleichzeitig einen Niedertem­ peraturbereich, zwischen Kühlmantel und Motorengehäuse abdich­ ten muß.

Die Entwicklung bei Verbrennungsmotoren, führt immer mehr zu hochverdichteten Einheiten, wobei die thermischen Belastungen der Zylinderkopfdichtungen ansteigen. Besonders unerwünscht sind die thermischen Überlastungen der derzeitigen Dichtungen, welche bis an den Brennraum heranreichen und dies zu einem Wärmestau in der Dichtung, speziell im Bereich von zueinander benachbarten Zylindern führt, so daß damit ein Ausglühen der Dichtung an diesen Stellen die Folge sein kann.

Bei den derzeit verwendeten Dichtungen in diesen Motoren, sind dermaßen hohe Vorspannkräfte zwischen Zylinderkopf und Motor­ block notwendig, daß dies zu den allseits bekannten unerwünsch­ ten Verformungen von Zylinderkopf und Zylinder - Kurbelgehäuse führt.

Die bisherigen Laufbüchsen solcher Motoren, haben zum Zylinder­ kopf hin, eine relativ dicke Planflache, welche an den Stellen, an denen zwei benachbarte Zylinder gegenüber liegen, an ihrem Umfang abgeflacht sein können, um einen möglichst geringen Zy­ linderabstand zueinander zu erzielen, wobei der Abstand zweier Zylinderbohrungen, der Planflächendicke einer Laufbüchse ent­ spricht, um die zulässige Flächenpressung der Dichtung nicht zu überschreiten.

Bei den heutigen Hochleistungsmotoren wird aus Gewichtsgründen gefordert, nur kleine Kühlvolumen zuzulassen, jedoch einen Zwangsumlauf des Kühlmittels, sei es präpariertes Wasser, oder das Schmieröl des Motors, sicherzustellen, so daß alle Zylinder gleichartig und parallel zueinander gekühlt werden können.

Nach dem Stand der Technik, werden solche Laufbüchsen entlang ihrer Länge in Kühlzonen eingeteilt, wobei die untere kurbel­ seitige Partie, wenig oder überhaupt nicht gekühlt wird, dage­ gen das Oberteil der Laufbüchse sehr intensiv.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung für eine Laufbüchse zu schaffen, deren Hubbegrenzungsflächen, wel­ che aus der Laufbüchsen - und der Zylinderkopfplanfläche gebil­ det werden, satt aufeinander liegen, ohne daß die Dichtung bis an den Arbeitsraum heranreicht und sehr hohe Dichtkräfte gegen über ihren Dichtflächen, mit verhältnismäßig niederen Vorspann­ kräften der abzudichtenden Teile zueinander, erzeugt werden, wobei große Vorspannwege, aufgrund der Hebelverhältnisse in der Dichtung gegeben sind, sowie die Planflächen der Laufbüchsen in ihrer Dicke reduziert und deshalb ihre radiale Stärke eben­ falls reduziert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs erwähnte Zylinder­ kopfdichtung dadurch gekennzeichnet, daß sie in Montageendstel­ lung die Form eines Kegelstumpfmantels aufweist und ihre Dichtflächen konisch zu ihrer Achse liegen, wobei ihre innere, rechtwinklige Gegendichtfläche in die obere Laufbüchsenplanflä­ che eingearbeitet und die äußere rechtwinklige Gegendichtflä­ che, koaxial im Zylinderkopf ausgebildet ist, so daß ihre, vom Zylinderkopf abgewandte Brustfläche, zum Kühlmittel zeigt.

Die Laufbüchse ist von einem Rohr, welches aus Spezialstahl, Aluminium mit Oberflächenbehandlung oder einem anderen dafür geeigneten Material und durchgehend glatt ist, abgestochen, weil die bisher dicken Planflächen nicht mehr benötigt werden. Dies bringt enorme Kosteneinsparungen bei der Herstellung der Laufbüchsen.

Das Kühlmantelgehäuse, welches bisher bei derartigen Motoren, mit dem Kurbelgehäuse sehr aufwendig in einem Stück gegossen ist, kann für alle in einer Reihe angeordneten Zylinder, als selbständige Einheit betrachtet werden, wobei für jede Lauf­ büchse durchgehende Bohrungen zu Bearbeitun vorgesehen und in denen gewindeähnliche Nuten für die Kühlflüssigkeit eingegossen sind, so daß eine einfache Herstellung möglich ist, wobei es sich dabei automatisch ergibt, den Hochtemperaturbereich am Zylinderkopf, vom Niedertemperaturbereich des Kühlmantels, zwi­ schen Zylinderkopf und Kurbelgehäuse zu trennen, zumal diese Dichtflächen metallisch satt aufeinander liegen und deshalb O-Ringe bzw. Quadringe Verwendung finden können.

Zur Aufnahme von O-Ringen, sind im Kühlmantelgehäuse, schräg zu ihren Achsen angeordnete Nuten vorgesehen, welche die einzel­ nen Zonen voneinander flüssigkeitsdicht trennen, wobei es unbe­ nommen bleibt, der Laufbüchse, 1 oder mehrere Zonen zuzuordnen, so daß es möglich ist, sie in Reihe zwangsläufig hintereinander zu schalten, dagegen alle Laufbüchsen parallel arbeiten zu lassen, um eine gleiche Temperaturverteilung im gesamten Motor zu garantieren.

So ist erfindungsgemäß im mittleren Bereich des Kühlmantels, ein Kühlmittelsammelrohr eingegossen, welches mit seinen Stich­ leitungen, jeden Zylinder getrennt, mit der Kühlflüssigkeit, an jeder untersten Windung, der im Kühlmantel eingegossenen Nuten beaufschlagt, welche automatisch in den Zylinderkopf, pro Zylinder getrennt, ihren Ausgang haben und dort wieder in einer Sammelleitung münden, so daß durch die definierte Gestaltung der Kühlmittelführung, allen vom Kühlmittel benetzten Oberflä­ chen, eine Mindestgeschwindigkeit erzielt wird, um Fowling zu verhindern und Kavitation zu vermeiden.

Auch ist es möglich, besonders bei großvolumigen Einheiten mit hohem Verdichtungsgrad, entlang der Laufbüchse, mit verschiede­ nen Temperaturstufen zu arbeiten und der Zone höchster Tempera­ turentwicklung, die niederste Kühlmitteltemperatur anzubieten, wobei jeder Zone auf der einen Seite des Motors, ein Kühlmit­ telsammelrohr für den Zulauf und auf der anderen Seite des Mo­ tors,das Kühlmittelsammelrohr für den Ablauf zugeordnet ist, so daß in jeder Zone ein eigener Kühler angeordnet werden kann, um den inneren Wirkungsgrad der Maschine zu erhöhen und damit wirtschaftlicher zu arbeiten.

Die Zylinder des Motors können konstruktiv motorlängsachsig deshalb sehr eng zusammengerückt angeordnet werden, weil sich die Dichtkräfte im Zylinderkopf an dieser Stelle gegenseitig aufheben und die Dichtung relativ schmal baut.

Da diese erfindungsgemäße Umgestaltung der Laufbüchsen und des Zylinderkopfes dazu führt, daß die neuen Dichtung, erstmalig bei Verbrennungsmotoren, auf ihrem gesamten Umfang, mit der Kühlflüssigkeit in Berührung kommt und damit automatisch gekühlt wird, kann in ihr auch keinerlei Wärmestau erfolgen, so daß un­ beeinflußbare Spannungen in der Dichtung vermieden werden bzw. unzulässige, die Fließgrenze des Dichtungsmaterials überschrei­ tende Spannungen infolge Wärmedehnungen garnicht auftreten.

Ebenfalls wird der Zylinderkopf erstmalig mittels der erfin­ dungsgemäßen Umgestaltung der Bauteile, an dieser Stelle und zusätzlich konzentrisch zu den Zylinderachsen, an allen Zylin­ dern gleichmäßig gekühlt, so daß unkontrollierbare und damit un­ beeinflußbare Spannungen durch Wärmestaus im Zylinderkopf erst garnicht auftreten können.

Ferner ergibt sich der weitere Vorteil dieser erfindungsgemäßen Umgestaltung der Laufbüchse dadurch, daß diese mittels den Dich­ tungen automatisch am Zylinderkopf spielfrei zentriert werden können, was ebenso am Kurbelgehäuse der Fall ist, falls dort gleichfalls diese Dichtungen verwendet werden.

In der Zeichnung sind Anwendungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt 90° zur Motorlängsachse durch den obe­ ren Teil des Zylinders einer Hubkolbenmaschine im Aus­ schnitt,

Fig. 2 den strichpunktierten Teil in Fig. 1 im vergrößerten Maß­ stab dargestellt, wobei der aufgesetzte, unverspannte Zylinderkopf mit seinen Begrenzungslinien, mit einer strichlierten Linie dargestellt ist,

Fig. 3 den Längsschnitt durch den oberen Teil einer Hubkolbenma­ schine, durch 3 benachbarte Zylinder im Ausschnitt, wobei der mittlere Zylinder aus Platzgründen mit seinen Außen­ konturen zu seiner Mittellinie gerückt wurde,

Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie I-I in Fig. 3 zweier be­ nachbarter Zylinder in die Zeichnungsebene gedreht,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Hubkolbenmaschine im unte­ ren Teil seines Zylinderkopfes, quer zur Kühlmittelsammel­ leitung

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Hubkolbenmaschine im mitt­ leren Teil ihrer Laufbüchse, quer zur Kühlmittelsammellei­ tung,

Fig. 7 zeigt den Längsschnitt durch die nasse Laufbüchse einer Hubkolbenmaschine 90° zu ihrer Längsachse, wobei das Gesamtbild aus 3 Ausschnitten zusammengesetzt ist,

Fig. 8 zeigt den gleichen Längsschnitt in seiner Längsachse, wobei das Gesamtbild ebenfalls aus 3 Ausschnitten gebildet wird,

Fig. 9 zeigt eine im Halbquerschnitt dargestellte, modifizierte erfindungsgemäße Metalldichtung.

Die rechtwinklige, koaxial zum Zylinder, im Zylinderkopf ange­ ordnete Rille, ist dem Außendurchmesser beider Dichtungsarten derartig angepaßt, daß das Diagonalmaß der Dichtung und die Scheitelpunkte der Rillen in der Laufbüchse und im Zylinder­ kopf bzw. deren Tiefen zu ihren Planflächen, so aufeinander abgestimmt sind, daß der Abstand der beiden Planflächen zuein­ ander ausreicht, um beim Festziehen der Gegendichtflächen, die Dichtung so stark axial und radial zu verformen, daß die erfor­ derlichen Dichtkräfte an ihren Dichtflächen erreicht wer­ den. Die Abdichtung zwischen Zylinderkopf und Zylindermantel erfolgt mit einer Elastomerdichtung.

Die Toleranz der Tiefe dieser beiden Rillen zu ihren Planflä­ chen, kann im Zehntelbereich eines mm liegen, zumal die Dich­ tung infolge ihrer konstruktiven Gestaltung, relativ unempfind­ lich gegenüber derartigen Axialtoleranzen ist. Die im Zylinder­ kopf angeordneten Rillen müssen nicht unbedingt spanabhebend bearbeitet sein, weil dies bei zähplastischen Dichtungen nicht erforderlich und bei Metalldichtungen deshalb nicht notwendig ist, weil die Weichmetallschicht der Dichtflächen, die vorhan­ denen Oberflächenunebenheiten ausfüllt, was erwünscht ist.

Die Dichtung mit ihrer äußeren Dicht- bzw. äußeren Brustfläche finden sehr leicht ihre zugeordnete Partnerfläche am Zylinder­ kopf, da alle Flächen konisch ausgebildet sind und der Zylin­ derkopf bereits mit seinen Paßstiften geführt wird, bevor er mit seiner Gegendicht- bzw. Gegenbrustfläche - durch eine strichlierte Linie angedeutet - die Dichtung erreicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Zylinderkopfdichtung 1, welche von einem Metallrohr, das an seinen Oberflächen mit Weichmetall 1e (Fig. 2) beschichtet sein kann, plan abgestochen und konisch umgeformt ist, wird mit ihrer inneren Dichtfläche 1a und ihrer Brustfläche 1b, in eine rechtwinklige Rille der Zylinderlauf­ büchse 2, welche aus der Gegendichtfläche 2a bzw. Gegenbrust­ fläche 2b gebildet wird, eingelegt, deren Kontur 1f mit einer strichlierten Linie dargestellt ist.

Der Zylinderkopf 3, liegt mit seiner Gegendichtfläche 3c und seiner Gegenbrustfläche 3d, auf der äußeren Dichtfläche 1c und der äußeren Brustfläche 1d der Dichtung 1 auf, so daß die Planfläche 2c der Zylinderlaufbüchse 2, zur Planfläche 3a des Zylinderkopfes 3, das Abstandsmaß 4 bilden, welches dadurch bestimmt wird, daß der innere Scheitelpunkt 5 und der äußere Scheitelpunkt 6 der Dichtung 1, welche mit der Linie 7 verbun­ den sind, mit den Tiefenmaßen 10, 11, konstruktiv festgelegt und durch Versuche zu kontrollieren ist.

Die Dicke 1i der Dichtung 1, ist schmäler gehalten, als die Breite 2i, 3i der Gegendichtflächen 2a, 3c. Auch ist am Zylin­ derkopf 3, die eingegossene Aussparung 3b vorgesehen, mit de­ ren Ausbildung die Dichtung 1, bei ihrer Verformung keines­ falls behindert wird. Die gleiche Aussparung 15b mit der glei­ chen Funktion, ist auch am Kühlmantelgehäuse 15 (Fig. 3) einge­ gegossen, um zusätzlich zu verhindern, daß an dieser Stelle, die Kühlflüssigkeit 19, des einen Zylinders, in den Kreislauf des Nachbarzylinders überströmen kann.

Werden die nicht dargestellten Zylinderkopfschrauben angezo­ gen, so werden die Gegenbrustflächen 2b, 3d, zueinander axial verschoben, wobei die Dichtung an den Stellen 1g, 1h verformt wird. Die wirksamen Mittelpunkte 8, 9 dieser beiden Verfor­ mungsflächen 1g, 1h, sind durch eine Linie 12, welche in Wirk­ lichkeit ein Kegelstumpfmantel ist und eine wirksame Dicht­ kraftfläche gegen die Dichtflächen 1a, 1b der Dichtung 1 bil­ det, miteinander verbunden, welche als Hebel beim Verspannen der Dichtung wirksam wird und zwar derart, daß beim axialen Verschieben der beiden Gegenbrustflächen 2b, 3d zueinander, der Mittelpunkt 9 mit seinem Radius 12 einen Kreisbogen 9 um den Mittelpunkt 8 beschreiben möchte, woran ihn jedoch die Ge­ gendichtfläche 3c hindert, so daß der Mittelpunkt 9 in Wirk­ lichkeit, senkrecht nach unten wandert in Richtung 9b und zum Punkt 9e wird, so daß sich die Linie 12 zur Linie 12a verkürzt, was zu enormen Verformungs- und damit hohen Dichtkräften in der Dichtung 1 führt, ebenso hat sich der ursprünglich wirk­ same Kegelstumpfwinkel 9c, auf den Winkel 9d verkleinert, so daß unbedingt zu verhindern ist, daß die Linie 12a zur Achs­ normalen wird, zumal die Dichtung dabei zerstört werden kann.

Es kann davon ausgegangen werden, daß die Vorspannkräfte für die erfindungsgemäßen Dichtungen, gegenüber den bisherigen Dichtungen, wesentlich geringer ausfallen, so daß die Gewinde­ durchmesser der nicht dargestellten Zylinderkopfschrauben re­ duziert werden können.

In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch 3 benachbarte Zylinder­ laufbüchsen 2 dargestellt, welcher die Dichtungen 1 im ver­ spanntem Zustand zum Zylinderkopf 3 zeigt. In dieser Darstel­ lung, sowie in der Fig. 4, wird eines der Hauptprobleme sol­ cher Motoren sichtbar, zumal aus Gewichtsgründen heutiger Hoch­ leistungsmotoren, die Zylinder in seiner Längsachse möglichst nahe zusammengerückt werden müssen und das Maß 17 möglichst klein wird. So sind in das, die Zylinderlaufbüchse umgebende Kühlmantelgehäuse 15, gewindeähnliche Kühlnuten 15a eingegos­ sen, welche sich in der Achse 14 überlappen, so daß vorteilhaf­ terweise, der Außenmantel 2d der benachbarten Zylinderlaufbüch­ se, die Rückwand der an dieser Stelle durchbrochenen Kühlnuten 15a bildet, so daß auch an dieser Stelle, der Zwangsumlauf des Kühlmittels 19, mit einer definierten Geschwindigkeit sicher­ gestellt ist und beide Zylinderlaufbüchsen gleichzeitig gekühlt werden.

In den Fig. 5 und 6 ist der, durch die erfindungsgemäße Dichtung, möglich werdende Zwangslauf des Kühlmittels 19 dargestellt, wel­ ches, je nach seiner Art und physikalischen Eigenschaften, wahl­ weise in das untere Kühlmittelsammelrohr 21, das parallel zu den Zylindern und oberhalb der axialen Mitte der Zylinderlaufbüchse 2, in das Kühlmantelgehäuse 15 eingegossen ist und mit seinen Stichbohrungen 21a, für jeden Zylinder getrennt, den Anfang, der in das Kühlmantelgehäuse 15 eingegossenen, gewindeähnlichen Kühlkanäle 15a, oder in das, im unteren Teil des Zylinderkopfes 3, parallel zu den Zylindern eingegossene Kühlmittelsammelrohr 18, zugeführt werden.

Die von einem Rohr abgestochene Laufbüchse 2, ist außer an ihrer oberen Planfläche, nur noch in ihrem unteren Teil und Außen­ durchmesser bearbeitet, so daß die zum Kühlmantelgehäuse erfor­ derliche Abdichtfläche 22, sowie die konische Verjüngung 23 der Laufbüchse nach unten, geschaffen wird, was enorme Einsparungen mit sich bringt.

Das obere Ende der Kühlnut 15a, mündet über eine eingegossene Ausnehmung 15f, in den Anfang einer runden, koaxial zum Zylin­ der angeordneten, in die Planfläche 3a des Zylinderkopfes 3 ein­ gegossenen Kühlnut 24, deren Ende, für jeden Zylinder getrennt, mit der Stichbohrung 18a, der Kühlmittelsammelleitung 1 verbun­ den ist.

Die Abdichtung des Kühlmantelgehäuses 15 gegenüber dem Zylinder­ kopf 3, erfolgt mittels O-Ring 20 aus einem Elastomer, welcher in die im Kühlmantelgehäuse 15 eingegossene Nut 20a eingelegt ist.

In den Fig. 7, 8 wird dargestellt, wie eine von einem Rohr abge­ stochene Laufbüchse 2, welche nur noch an ihren beiden Stirnsei­ ten bearbeitet und mit den erfindungsgemäßen Dichtungen 1 verse­ hen, in den Motor eingebaut ist. Vorteilhafterweise ist dabei das Kühlmantelgehäuse 15, vom Kurbelgehäuse 28 gußtechnisch ge­ trennt ausgebildet, wobei die Abdichtung beider Gußteile zueinan­ der, mit der aus einem Elastomer bestehenden Dichtung 20, wie am Zylinderkopf, erfolgt. Die Bearbeitung des Kühlmantelgehäuses 15, ist stark vereinfacht, da nur noch dessen beide Planflächen 15d, die durchgehend glatten Innenbohrungen 15c zur Laufbüchse 2, die beiden Paßbohrungen in jeder ihrer Planflächen 15d und eventuelle Befestigungsgewinde, für daran angeschraubte periphe­ re Baugruppen, anzubringen sind.

Die gußtechnische Trennung dieser Gußteile 15, 28, hat ferner die Vorteile, daß deren beide Gußmodelle wesentlich einfacher gestaltet sind und trägt dem Umstand Rechnung, daß für beide Gußteile spezifische Gußmaterialien zum Einsatz kommen können.

Ein weiterer Vorteil ist fertigungstechnisch dadurch bedingt, daß bei der Bearbeitung dieser sehr stark vereinfachten Teile, weniger aufwendige Werkzeugmaschinen, mit weniger Arbeitsgängen pro Teil, benutzt werden können, wobei deren Handhabung, bei der Fertigung, Montage, Transport und Lagerung, aufgrund gerin­ gerer Gewichte und Abmessungen, wesentlich einfacher und wirt­ schaftlicher ist.

Bei der Abdichtung der Laufbüchse 2, zum Kurbelgehäuse 28 zu beachten, daß die Dicke 30 der unteren Dichtung 1 zum Kurbelge­ häuse, gegenüber der Dicke 27 der oberen Dichtung 1 zum Zylin­ derkopf 3, um den Betrag stärker ausgebildet sein muß, der nö­ tig ist, um die zwischen Zylinderkopf 3 und dem Kurbelgehäuse 28 schwimmende Laufbüchse 2, mit ihrer oberen Planfläche 2c, an die Zylinderkopfplanfläche 3a satt anzupressen, wobei zusätzlich auch die Kolbenreibkräfte überwunden werden müssen.

Die Zylinderkopfdichtung 1, ist in diesem Hochtemperaturbereich auf ihrem gesamten Umfang, mit dem Kühlmittel in Berührung, so daß in ihr keinerlei Deformationsspannungen infolge Wärmedehnun­ gen entstehen können, welche die Dichtung zum Fließen bringen würden.

Die Abdichtung der Laufbüchse 2 gegenüber dem Kühlmantelgehäuse 15 und dem Kühlmittel 19, übernimmt ein O-Ring 26 aus einem Elastomer, welcher in seiner, in das Kühlmantelgehäuse 15 einge­ gossenen Nut 26a eingelegt ist und wegen deren Dimensionierung und den gegebenen Platzverhältnissen, zwischen den benachbarten Laufbüchsen 2 in der Achse 14, so schräg zur Zylinderachse ange­ ordnet ist, daß sie zu ihrer Nachbarrille in Laufbüchsenachse, axial versetzt ist. Um das Einschieben der zu montierenden Lauf­ büchse 2 in den O-Ring 26 zu erleichtern, ist die Laufbüchse an ihrem unteren Ende, mit der Schräge 29 versehen.

Die Nut 26a, ist kurz unterhalb des Kühlmittelsammelrohres 21 angeordnet, welches oberhalb der axialen Mitte der Laufbüchse parallel zu den Zylindern, in das Kühlmantelgehäuse 15 einge­ gossen ist, an das unmittelbar der flexible Schlauch zum Kühler befestigt werden kann.

Die erfindungsgemaße Dichtung aus einem zähplastischem Material, ist von einem stranggepreßtem Rohr abgestochen, da eine harte Qualität bevorzugt wird, um scharfkantige Dichtungen zu erhal­ ten und um abfallarm zu produzieren.

Durch die gleichzeitige Verwendung der erfindungsgemäßen Dich­ tung, an der oberen und unteren Stirnseite, der Laufbüchsen, ist ihre kraftschlüssige Zentrierung gegenüber dem Zylinderkopf und dem Kurbelgehäuse gegeben, so daß damit die unerwünschte Reiboxydation vermieden wird.

Ferner ergibt sich die Möglichkeit, durch die Trennung des Kühl­ mantelgehäuses 15, vom Kurbelgehäuse 28, daß zwischen seinen Innenwandungen 32, der Zylinderkopfplanfläche 3a und dem Kurbel­ gehäuse 28, ein gemeinsamer Hohlraum 31 entsteht, welcher mit einem dafür geeignetem Dämmstoff auszuschäumen, was den besonde­ ren Vorteil mit sich bringt, daß die Geräuschquelle an ihrer Entstehungsstelle gedämpft und der Dämmstoff von Umwelteinflüs­ sen geschützt wird, so daß sich zusätzliche, außerhalb des Mo­ tors angebrachte Schallmaßnahmen erübrigen.

Die in Fig. 9 im Halbschnitt dargestellte, erfindungsgemäße Me­ talldichtung, welche modifiziert ausgebildet ist, indem an ihren beiden Brustflächen 1k, Verformungsrillen 1v angeordnet sind, welche den Vorteil hat, daß noch weniger Axialkräfte auf ihre Brustflächen erforderlich sind, um sie axial und radial zu deformieren und den Umstand berücksichtigt, daß die Verformungs­ kräfte der Dichtung, die zulässige Flächenpressung in der Weich­ metallschicht nicht überschreiten dürfen.

Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, daß sie schrittweise an vorhandenen Motoren untersucht, verwirklicht und bestätigt werden kann, so daß deshalb - nur wegen einer anderen Zylinderkopfdichtung - noch kein neuer Motor gebaut werden muß.

Claims (10)

1. Zylinderkopfdichtung, welche aus einem Plattenmaterial aus­ geschnitten oder von einem Rohr abgestochen ist, deren Werk­ stoff zähplastistisch ist oder aus Metall besteht, für nasse oder trockene Zylinderlaufbüchsen an Hubkolbenmaschinen dadurch gekennzeichnet, daß sie in Montageendstellung, die Form eines Kegelstumpfmantels aufweist und ihre Dichtflä­ chen konisch zu ihrer Achse liegen, wobei ihre innere rechtwinklige Gegendichtfläche, in die obere Laufbüchsen­ planfläche eingearbeitet und ihre äußere rechtwinklige Ge­ gendichtfläche, koaxial im Zylinderkopf ausgebildet ist, so daß ihre, vom Zylinderkopf abgewandte Brustfläche, zum Kühl­ mittel zeigt.

2. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeich­ net, daß die von einem Metallrohr, dessen Oberflächen mit Weichmetall beschichtet sein können, plan abgestochene und konisch umgeformte Dichtung, an ihren Brustflächen mit Ver­ formungsrillen versehen sein kann, so daß die Verformungs­ kräfte in der Dichtung, die zulässigen Dichtkräfte in der Weichmetallschicht nicht übersteigen können, wobei die Dicke der Dichtung, durch die zulässige Flächenpressung im Weich­ metall bestimmt wird.

3. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeich­ net, daß die von einem Metallrohr, dessen Oberflächen mit Weichmetall beschichtet sein können, plan abgestochene Dichtung an ihren Brustflächen mit wechselseitigen Verfor­ mungsrillen versehen ist, so daß die Verformungskräfte in der Dichtung, die zulässigen Dichtkräfte in der Weichmetall­ schicht nicht übersteigen können, wobei die Dicke der Dich­ tung, einerseits durch die zulässige Flächenpressung im Weichmetall bestimmt wird und andererseits vom erforderli­ chen Verformungswinkel abhängt.

4. Hubkolbenmaschine mit einem Zylinderkopf, welcher ein Kühl­ mantelgehäuse und die darin angeordnete Laufbüchse nach oben verschließt, zwischen denen eine Zylinderkopfdichtung angeordnet und die nach den Ansprüchen 1 bis 3 ausgebildet ist dadurch gekennzeichnet, daß die von einem glatten Rohr abgestochene Zylinderlaufbüchse, an ihrer oberen Planfläche, mit der für die Dichtung erforderlichen rechtwinkligen Ril­ le versehen und in ihrem unteren Bereich und Mantelfläche bis oberhalb ihrer Mitte, überarbeitet ist, um ihre Dicht­ fläche zu dem sie umgebenden Kühlmantelgehäuse zu erzielen.

5. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die von einem glatten Rohr abgestochene Zylinderlauf­ büchse, an ihren beiden Planflächen, mit der für die Dich­ tung erforderlichen rechtwinkligen Rille ausgebildet ist, wobei eine, der unteren Rille gegenüberliegende Planfläche im Kurbelgehäuse, die gleiche Funktion übernimmt, wie bei der oberen Dichtung der Zylinderkopf, so daß das Kühlmantel­ gehäuse vom Kurbelgehäuse gußtechnisch getrennt werden kann und die Zylinderlaufbüchse zwischen den Dichtungen kraft­ schlüssig zentriert wird.

6. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 4 und 5 dadurch gekennzeich­ net, daß koaxial außerhalb, der in die Planfläche des Zylinderkopfes ausgebildeten, äußeren Gegendichtfläche der Dichtung, für jeden Zylinder getrennt, eine runde, nicht voll geschlossene Kühlnut angeordnet ist, welche mit ihrem einen Ende, die im Kühlmantelgehäuse austretende Kühlnut trifft und mit ihrem anderen Ende, in eine Stichleitung, für jeden Zylinder getrennt, des im Zylinderkopf eingegos­ senen, parallel zu den Zylindern angeordneten, Kühlmittel­ sammelrohres mündet, so daß die Kühlmittelführung entlang der Dichtung verläuft.

7. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 4 bis 6 dadurch gekennzeich­ net, daß im Kühlmantelgehäuse schräg zur Zylinderachse, an­ geordnete Nuten für Dichtringe so eingegossen angeordnet sind, daß sie ihre benachbarten Dichtungen im Bereich zweier be­ nachbarter Zylinder, berührungslos überlappen, welche einer­ seits den Kühlmittelraum zum Kurbelgehäuse flüssigkeitsdicht abschließen und/oder die einzelnen Kühlzonen voneinander flüssigkeitsdicht trennen.

8. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 4 bis 7 dadurch gekennzeich­ net, daß im Kühlmantelgehäuse, kurz oberhalb seiner Dicht­ fläche zur Laufbüchse, ein Kühlmittelsammelrohr eingegossen ist, das mit seiner Stichleitung, für jeden Zylinder ge­ trennt, das untere Ende, einer im Kühlmantelgehäuse einge­ gegossenen, gewindeähnlichen Kühlnut trifft, deren oberes Ende, mit dem Anfang der im Zylinderkopf eingegossenen Kühlnut zusammenfällt und die Kühlnut zu ihrer Achse so schräg angeordnet ist, daß sie ihre benachbarte Kühlnut, im Bereich zweier benachbarter Zylinder, berührungslos über­ lappt.

9. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 4 bis 8 dadurch gekennzeich­ net, daß der im Kühlmantelgehäuse gewonnene Todraum, mit einem schalldämmenden Mittel ausgeschäumt ist.

10. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 4 bis 9 dadurch gekennzeich­ net, daß die Kühlmittelführung so gestaltet ist, daß der Laufbüchse wenigstens 2 Kühlzonen zugeordnet sind, welche mit verschiedenen Temperaturstufen arbeiten, wobei der Zone, mit der höchsten Wärmeentwicklung, die niederste Kühlmittel­ temperatur zugeteilt ist und die Kühlmittelsammelrohre für den Zulauf auf der einen Seite, für den Ablauf auf der ande­ ren Seite des Kühlmantelgehäuses angeordnet bzw. wahlweise eingegossen sein können, wobei jede Zone über einen eigenen Kühler, mit eigener Temperaturführung verfügt.