DE19531231C1 - Metallische Zylinderkopfdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine metallische Zylinderkopfdichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der EP 0 306 766 A2 bzw. der EP 0 230 804 A2 ist eine der­ artige metallische Zylinderkopfdichtung für eine Brennkraftmaschine be­ kannt, bei der ein Trägerblech zusammen mit einem oder zwei gesickten Deckblechen, wobei letztere als Funktionslagen dienen, vorgesehen ist. Da sich der Dichtspalt zwischen Zylinderkopf und -block einer Brenn­ kraftmaschine im Betrieb in Abhängigkeit vom Arbeitstakt des jeweils be­ trachteten Zylinders ändert, ist die Dichtung ständigen Pressungsände­ rungen unterworfen und muß zur Aufrechterhaltung einer einwandfreien Ab­ dichtung dauerhafte Federungseigenschaften aufweisen.

Die Abdichtung wird hierbei durch eine Überhöhung der Zylin­ derkopfdichtung entlang des Brennraums und durch eine dahinter liegende Vollsicke vorgenommen. Letztere wirkt als Federelement und folgt infolge des Zünddrucks auftretenden vertikalen Relativbewegungen des Zylinder­ kopfs gegenüber dem Zylinderblock. Im übrigen Bereich der Zylinderkopf­ dichtung muß der Dichtverband derart ausgelegt sein, daß die Bauteile einschließlich der zur Nebenabdichtung von Durchtrittsöffnungen für Flüssigkeiten wie Öl und Kühlwasser notwendigen Halbsicken auf den Zy­ linderblock verspannt werden. Die Überhöhung der Zylinderkopfdichtung entlang des Brennraums führt dann aber zu erzwungenen Zylinderkopfver­ biegungen, die gewöhnlich im Bereich von etwa 0,10 bis 0,12 mm innerhalb eines kurzen Weges vom Brennraum zur benachbarten Spannschraube liegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine metallische Zylinderkopf­ dichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei der die Beanspruchung des Zylinderkopfes aufgrund von Verbiegungen verringert wird.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß ein Einlegeblech mit einer Dicke kleiner als die Dicke des vom Verformungsbegrenzers gelieferten Übermaßes eingelegt ist, das sich über die Bereiche aller Halbsicken erstreckt und bei dem die Bereiche aller Vollsicken bis zu den Rändern der Brennraumdurchgänge ausgespart sind, kann die Zylinderkopfverbiegung entsprechend bis auf praktisch 0,0 mm reduziert werden und damit dessen Beanspruchung verrin­ gert werden, ohne daß überraschenderweise das Dichtungsverhalten ver­ schlechtert wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch und ausschnittsweise eine Zylinder­ kopfdichtung in Draufsicht.

Fig. 2 und 3 zeigen schematisch und ausschnittsweise zwei Ausführungsformen einer Zylinderkopfdichtung gemäß einem Schnitt längs der Linie I-I von Fig. 1.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte, mehrlagige, metallische Zy­ linderkopfdichtung umfaßt ein Trägerblech 1, auf dessen beiden Seiten jeweils ein Deckblech 2 angeordnet ist. Die Dichtung, d. h. Trägerblech 1 und Deckbleche 2, weist eine Reihe von Brennraumdurchgängen 3 entspre­ chen den Brennräumen der zugehörigen Brennkraftmaschine sowie Durch­ trittsöffnungen 4 für Schrauben, die zum Verspannen von Zylinderkopf und -block verwendet werden, sowie weiterhin Durchtrittsöffnungen 5, 6 für Kühlwasser bzw. Öl auf.

Die gewöhnlich aus Federstahl hergestellten und ansonsten planen Deckbleche 2 sind mit Vollsicken 7 versehen, die mit Abstand unter Belassung eines ringförmigen, geraden Blechabschnitts 8 im Randbereich der Brennraumdurchgänge 3 angeordnet und zum Trägerblech 1 gerichtet sind.

Ferner sind um die Durchtrittsöffnungen 4, 5, 6 herum sowie am umlaufenden Rand der Dichtung Halbsicken 9 in den Deckblechen 2 vorgese­ hen.

Das ansonsten plane Trägerblech 1 ist im Randbereich der Brennraumdurchgänge 3, d. h. im Bereich des geraden Blechabschnitts 8 je­ weils mit einem Verformungsbegrenzer 10 für die benachbarte Vollsicke 7 versehen. Gemäß Fig. 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Verfor­ mungsbegrenzer 10 dadurch gebildet, daß das Trägerblech 1 benachbart zum Randbereich des jeweiligen Brennraumdurchgangs 3 und außerhalb des Sik­ kenbereichs, d. h. innenseitig von der Vollsicke 7 umgefalzt ist.

Anstelle des umgefalzten Abschnitts kann aber auch ein ent­ sprechender Ring eingelegt und gegebenenfalls am Trägerblech 1 befestigt sein. Das Trägerblech 1 kann auch derart gekröpft sein, daß der Verfor­ mungsbegrenzer 10 praktisch mittig zwischen den Deckblechen 2 angeordnet und somit bezüglich der Vollsicken 7 beider Deckbleche 2 gleichwirkend ist.

Die Stärke des Verformungsbegrenzers 10 ist derart bemessen, daß die geraden Blechabschnitte 8 der Deckbleche 2 beim Einspannen der Dichtung auf diesem zum Aufstand kommen, während gleichzeitig die Voll­ sicken 7 auf Pressung beansprucht werden.

Ein Einlegeblech 11 ist mit einer Dicke kleiner als die und höchstens gleich der Dicke des vom Verformungsbegrenzer 10 gelieferten Übermaßes eingelegt. Das Einlegeblech 11 erstreckt sich über die Berei­ che aller Halbsicken 9 und spart die Bereiche aller Vollsicken 7 bis zu den Rändern der Brennraumdurchgänge 3 aus.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der Ver­ formungsbegrenzer 10 über einen umgefalzten Abschnitt eines separat ein­ gelegten Falzblechs 12 zusammen mit dem Trägerblech 1 ausgebildet, und zwar insbesondere derart, daß er mittig zwischen den Deckblechen 2 angeordnet ist, so daß er einen Schutz sowohl für die Sicken 7 des obe­ ren als auch des unteren Deckblechs 2 bildet.

Gemäß Fig. 3 ist das Trägerblech 1 mit zwei ringförmig außen bzw. innen von der jeweiligen Vollsicke 7 verlaufenden Abkröpfungen 13 versehen, so daß ein zur Ebene des Trägerblechs 1 parallel versetzter Ringabschnitt 14 im Bereich des jeweiligen Vollsickenpaares der Deckble­ che 2 entsteht. Zwischen Falzblech 12 und Trägerblech 1 ist das Einlege­ blech 11 eingelegt, das sich über die Bereiche aller Halbsicken 9 er­ streckt und die Bereiche aller Vollsicken 7 bis zu den Rändern der Brennraumdurchgänge 3 ausspart.

Die Höhe der Halbsicken 9 und damit die hiervon aufgebrachte Dichtkraft richtet sich nach den jeweiligen Abdichtaufgaben, ob bei­ spielsweise der Durchgang eines unter Druck stehenden Fluids oder ein Durchgang für eine Schraube oder dgl. abzudichten ist.

Claims (4)

1. Metallische Zylinderkopfabdichtung für eine Brennkraftmaschi­ ne, mit zwei äußeren Deckblechen (2) und einem zwischen diesen angeord­ neten Trägerblech (1), die mit einem Brennraumdurchgang (3) oder mit mehreren nebeneinander ange­ ordneten Brennraumdurchgängen (3) entsprechend den Brennkammern der Brennkraftmaschine versehen sind, wobei die Deckbleche (2) um jeden Brennraumdurchgang (3) herum und mit Abstand zu diesem unter Belassung eines geraden Blechabschnitts (8) im Brennraumdurchgangsrandbereich mit einer zum Trä­ gerblech (1) weisenden Vollsicke (7) versehen sind, zu deren Schutz be­ nachbart zur Vollsicke (7) um jeden Brennraumdurchgang (3) herum verlau­ fend ein Verformungsbegrenzer (10) vorgesehen ist, während die Deckble­ che (2) am Außenrand der Zylinderkopfdichtung und/oder an weiteren Durchtrittsöffnungen (4, 5, 6) mit Halbsicken (9) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Träger­ blech (1) ein Einlegeblech (11) anliegt, dessen Stärke geringer als die Stärke des Ver­ formungsbegrenzers (10) ist, daß sich das Einlege­ blech (11) über die Bereiche aller Halbsicken (9) erstreckt und daß bei dem Einlegeblech (11) die Berei­ che aller Vollsicken (7) sowie der geraden Blechabschnitte (8) bis zu den Rändern der Brennraumdurchgänge (3) ausgespart sind.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerblech (1) konzentrisch zum jeweiligen Brennraumdurchgang (3) und außer­ halb der diesen umgebenden Vollsicke (7) eine Abkröpfung (13) aufweist, die im wesentlichen der Stärke des Einlegeblech (11) entspricht (Fig. 3).

3. Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerblech (1) im Bereich der jeweiligen Vollsicke (7) einen parallel zur Ebene des Trägerblechs 1 versetzten Ringabschnitt (14) aufweist.

4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verformungsbegrenzer (10) getrennt vom Träger­ blech (1) ausgebildet und zwischen den Deckblechen (2) eingelegt ist.