DE19531232A1 - Metallische Zylinderkopfdichtung - Google Patents

Description

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

Aus der EP 0 306 766 C1 bzw. der EP 0 230 804 C1 ist eine der­ artige metallische Zylinderkopfdichtung für eine Brennkraftmaschine be­ kannt, bei der ein Trägerblech zusammen mit einem oder zwei gesickten Deckblechen, letztere als Funktionslagen, vorgesehen ist. Da sich der Dichtspalt zwischen Zylinderkopf und -block einer Brennkraftmaschine im Betrieb in Abhängigkeit vom Arbeitstakt des jeweils betrachteten Zylin­ ders ändert, ist die Dichtung ständigen Pressungsänderungen unterworfen und muß zur Aufrechterhaltung einer einwandfreien Abdichtung dauerhafte Federungseigenschaften aufweisen.

Die Abdichtung wird hierbei durch eine Überhöhung der Zylin­ derkopfdichtung entlang des Gesamtumfangs des Brennraums und durch eine dahinter liegende Vollsicke vorgenommen. Letztere wirkt als Federelement und folgt infolge des Zünddrucks auftretenden vertikalen Relativbewegun­ gen des Zylinderkopfs gegenüber dem Zylinderblock. Dieses Prinzip läßt sich ohne weiteres bis zu Stegbreiten von etwa 6 mm zwischen den Brennräumen anwenden. Wenn die Stegbreiten jedoch geringer werden, reichen die Platzverhältnisse nicht mehr aus, um die Brennraumüberhöhung am Ge­ samtumfang vornehmen zu können. Behelfslösungen, bei denen die Sicke auf einem zur Überhöhung dienenden Bördel liegt oder letzterer über die Sicke gelegt wird, führen jedoch zu Schäden wie Sickenrissen oder gewähren keine zuverlässige Abdichtung.

Aus der DE 43 05 974 C1 ist es bei Zylinderkopfdichtungen aus zwei gesickten Funktionsblechen und mindestens einem Trägerblech be­ kannt, im Stegbereich gebördelte Brennraumüberhöhungen versetzt anzu­ bringen, wobei die Sicken von oberem und unterem Funktionsblech entspre­ chend versetzt sind, so daß sie sich nicht auf den Bördeln abstützen. Diese Konstruktion ist jedoch aufwendig, zumal sie unterschiedliche Funktionsbleche erfordert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine metallische Zylinderkopf­ dichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei der auch bei geringen Stegbreiten die gewünschte Abdichtung bei einfacher Kon­ struktion erzielt wird.

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

Dadurch, daß der zur Brennraumüberhöhung dienende Verformungs­ begrenzer auf dem gesamten Bereich des Stegs unterbrochen ist, erfolgt zwar dort kein Sickenschutz durch einen Verformungsbegrenzer, jedoch hat sich überraschend herausgestellt, daß die Steifigkeit der Bauteile (Zy­ linderkopf bzw. Kurbelgehäuse) infolge der Abstützung durch den Verfor­ mungsbegrenzer im übrigen Randbereich einen ausreichenden Mindestabstand bzw. eine Verformungsbegrenzung der Sicke unter Last im Stegbereich ge­ währleistet. Die Abdichtung erfolgt im Stegbereich somit nur über den gemeinsame Sickenbereich, zu dem die Sicken im Stegbereich vereinigt sind.

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 ausschnittweise einen Stegbereich einer Zylinderkopfdichtung in Draufsicht.

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

Fig. 4 zeigt einen Schnitt im Stegbereich der Ausführungsform von Fig. 3.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte, einlagige, metallische Zy­ linderkopfdichtung umfaßt ein Funktionsblech 1 mit einer Reihe von ne­ beneinander angeordneten Brennraumdurchgängen 2 entsprechend den Brenn­ räumen der zugehörigen Brennkraftmaschine sowie nicht dargestellte Durch­ trittsöffnungen für Schrauben, die zum Verspannen von Zylinderkopf und -block verwendet werden, sowie weiterhin Durchtrittsöffnungen für Kühl­ wasser bzw. Öl.

Das gewöhnlich aus Federstahl hergestellte und ansonsten pla­ ne Funktionsblech 1 ist mit die Brennraumdurchgänge 2 umgebenden Sicken 3 versehen, die mit Abstand unter Belassung eines ringförmigen, geraden Blechabschnitts 4 im Randbereich der Brennraumdurchgänge 2 angeordnet sind.

Zwischen zwei Brennraumdurchgängen 2 befindet sich jeweils ein schmaler Stegbereich 5, in dem die Sicken 3, die die beiden benachbarten Brennraumdurchgänge 2 umgeben, zu einem gemeinsamen, geraden Sickenab­ schnitt 6 vereinigt sind.

Auf dem Blechabschnitt 4 ist benachbart zum Rand des jeweili­ gen Brennraumdurchgangs 2 ein Verformungsbegrenzer 7 vorbestimmter und gegebenenfalls vorbestimmt variierender Stärke zwecks Brennraumüberhö­ hung, Abdichtung und Sickenschutz vorgesehen. Der im wesentlichen ring­ förmige Verformungsbegrenzer 7 ist im Stegbereich 5 entsprechend einer Sekante parallel zum Steg bzw. zum gemeinsamen Sickenabschnitt 6 be­ grenzt und erstreckt sich daher nicht über den Stegbereich 5, sondern endet etwa dort, wo sich die Sicken 3 zum gemeinsamen Sickenabschnitt 6 vereinigen.

Der Verformungsbegrenzer 7 kann auf dem Blechabschnitt 4 etwa durch Schweißen befestigt sein. Er kann aber auch, wenn ein zusätzli­ ches Beilageblech 8 (gestrichelt in Fig. 2 dargestellt) verwendet wird, durch Umfalzen oder Umbördeln des Beilageblechs 8 gebildet werden.

Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform sind ein oberes und ein unteres Funktionsblech 1, 1′, die beide Sicken 3 auf­ weisen, und ein planes Trägerblech 9 vorgesehen, wobei die Sicken 3 zum Trägerblech 9 gerichtet sind. Das Trägerblech 9 ist in bezug auf den Brennraumdurchgang 2 innerhalb des Bereichs der Sicken 3 gekröpft, wobei der gekröpfte Bereich den durch Umfalzen des Beilageblechs 8 gebildeten Verformungsbegrenzer 7 aufnimmt (der aber auch als separates Teil einge­ legt sein kann).

Im Stegbereich 5, wo die Sicken 3 wiederum zu einem gemeinsa­ men geraden Sickenbereich 6 vereinigt sind, fehlt die Kröpfung des Trä­ gerblechs 9 ebenso wie der Verformungsbegrenzer 7, d. h. die Draufsicht auf diese Ausführungsform der Zylinderkopfdichtung ändert sich gegenüber der Darstellung von Fig. 1 nur dadurch, daß die die Verformungsbegren­ zer 7 begrenzenden Linien gestrichelt darzustellen wären.

Wenn sich benachbart zu einem oder zwei Brennraumdurchgängen 2 eine - üblicherweise mittels einer Halbsicke abgedichteten - Durch­ trittsöffnung 10 für eine Kühl- oder Schmierflüssigkeit oder eine Schraube befindet, so daß sich zwischen der Durchtrittsöffnung 10 und wenigstens einem Brennraumdurchgang 2 ebenfalls ein schmaler Stegbereich 5 befindet, vgl. Fig. 1 oben, kann auch hier der Verformungsbegrenzer 7 auf der Länge des Stegbereichs 5 unterbrochen sein, so daß auch hier keine Brennraumüberhöhung vorhanden ist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn sich zwischen zwei Brennraumdurchgängen 2 ein im Schnitt langgestreckter Kühlmittelkanal befindet.

Die Brennraumüberhöhung durch einen Verformungsbegrenzer 7 kann hierbei gegebenenfalls durch partielles Auftragsschweißen auf dem Funktionsblech 1 bzw. dem Trägerblech 9 erfolgen.

Claims (5)

1. Metallische Zylinderkopfdichtung für eine Brennkraftmaschi­ ne, mit wenigstens einem Funktionsblech (1), das mit mehreren nebenein­ ander angeordneten Brennraumdurchgängen (2) entsprechend den Brennkam­ mern der Brennkraftmaschine unter Belassung eines schmalen Stegbereichs (5) zwischen jeweils zwei Brennraumdurchgängen (2) und um jeden Brenn­ raumdurchgang (2) herum mit Abstand zu diesem unter Belassung eines ge­ raden Blechabschnitts (4) am Brennraumdurchgang (2) mit einer Sicke (3) versehen ist, zu deren Schutz benachbart zur Sicke (3) um jeden Brenn­ raumdurchgang (2) herum verlaufend ein Verformungsbegrenzer (7) vorgese­ hen ist, wobei die Sicken (3) im Stegbereich (5) miteinander vereinigt sind, und wobei gegebenenfalls weitere Durchtrittsöffnungen (10) für Kühlmittel bzw. Schmiermittel bzw. Schrauben vorgesehen sind, zwischen denen und den Brennraumdurchgängen (2) ein schmaler Stegbereich (5) ver­ bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbegren­ zer (7) auf der Länge des Stegbereichs (5) unterbrochen ist.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbegrenzer (7) im Stegbereich (5) entsprechend einer Sekante parallel zum gemeinsamen, geraden Sickenbereich (6) begrenzt ist.

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbegrenzer (7) als separates Teil ausgebildet ist.

4. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbegrenzer (7) als umgefalzter Abschnitt eines Einla­ geblechs (8) ausgebildet ist.

5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein im Bereich zwischen Sicke (3) und Brennraumdurchgang (2) mit einem gekröpften Abschnitt versehenes Trägerblech (9) vorgesehen ist, wobei die Kröpfung auf der Länge des Stegbereichs (5) unterbrochen ist.