DE202022101310U1

DE202022101310U1 - Drahtringverbrennungsdichtung für Automobilkraftmaschine

Info

Publication number: DE202022101310U1
Application number: DE202022101310.1U
Authority: DE
Original assignee: Dana Automotive Systems Group LLC
Current assignee: Dana Automotive Systems Group LLC
Priority date: 2021-03-11
Filing date: 2022-03-10
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2032-03-11
Also published as: US11773978B2; US20220290759A1; CN217898026U

Abstract

Dichtung für eine Kraftmaschine, umfassend:
einen Drahtring, dazu ausgelegt, sich umlaufend um eine kreisrunde Verbrennungsöffnung einer Zylinderkopfdichtung zu erstrecken, wobei eine Oberfläche des Drahtrings eine Metallablagerung auf einer Vielzahl von selektiven Abschnitten umfasst, sodass die Abschnitte des Drahtrings, die sich weiter von einer Vielzahl von Bolzenöffnungen der Zylinderkopfdichtung entfernt befinden, die Metallablagerung aufweisen.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Systeme für das Abdichten von Automobilkraftmaschinen.
STAND DER TECHNIK UND ABRISS
In Verbrennungskraftmaschinen, die hohen Lasten unterliegen, wird die Abdichtung zwischen einem Zylinderkopf und einem Kraftmaschinenblock durch eine Kopfdichtung ausgeführt. Die Kopfdichtung ist häufig so gestaltet, dass sie sich über alle Zylinder erstreckt. Der Kraftmaschinenblock und der Zylinderkopf sind mittels einer Vielzahl hochfester Schrauben, die über die Zylinder verteilt sind, um zuverlässig den erforderlichen Druck auf die Kopfdichtung auszuüben, aneinander befestigt. Die Kopfdichtung stellt jedoch keine 100-%-Abdichtung bereit. Mit Dichtungen versehene Verbindungen der Kraftmaschine sind um Bereiche herum, die den Verbrennungsöffnungen unmittelbar benachbart sind, insbesondere am Bereichsmittelpunkt zwischen Bolzen, schwierig abzudichten. Dies kann auf Drahtringe der Kopfdichtung zurückgeführt werden, die jede Zylinderöffnungsgrenze umgeben und so hergestellt sind, dass sie eine gleichmäßige Dicke aufweisen. Diese schwächeren Bereiche können Leckage aus den Zylindern verursachen. Aufgrund hoher Zünddrücke in den Brennkammern können sich die austretenden Gase zwischen den Dichtungsoberflächen ansammeln und eine Beschädigung an der Dichtungsanordnung oder anderen Kraftmaschinenkomponenten, beispielsweise dem Kurbelgehäuse, verursachen. Deshalb ist ein effektives Dichtungssystem, das eine Leckage von Verbrennungsgasen verhindern und die Haltbarkeit der Kraftmaschine verbessern kann, sehr wünschenswert.
Eine Mehrschichtzylinderkopfdichtung wird von Wiegert et al. in der US-Patentschrift 6676134B1 gezeigt. Darin wird eine Stahldrahtringverbrennungsdichtung, die sich umlaufend um jede Verbrennungsöffnung der Kopfdichtung erstreckt, beschrieben. Der Drahtring ist vollständig innerhalb eines Flanschs angeordnet und ist dazu ausgelegt, Widerstand gegen lokalisierte Bewegung und Wulstrisse bereitzustellen. Eine andere Mehrschichtdichtung, die Dichtungsringe einsetzt, wird von Gorman in der WO 2005060516A2 gezeigt. Darin ist die eine oder mehrere kreisrunde Öffnungen umfassende Dichtung dazu ausgelegt, mit Zylinderbohrungsöffnungen einer Kraftmaschine zusammenzupassen. Ein Dichtungsring, der einen elastischen Kern aufweist, ist an der Dichtung gesichert, die jede von der kreisrunden Öffnung umgibt.
Die Erfinder haben jedoch potenzielle Probleme in den Dichtungssystemen wie den oben angegebenen erkannt. Beispielsweise haben die von Wiegert et al. und Gorman beschriebenen Drahtringe der Zylinderkopfdichtungen über einen gesamten Umfang des Drahtrings eine einheitliche Dicke. Da der auf eine Zylinderkopfdichtung einer Verbrennungskraftmaschine ausgeübte Druck mit der Lage oder Verteilung der Vielzahl an Bolzen über die Zylinder variiert, werden zwei unterschiedliche Kompressionszonen an jeder Drahtringverbrennungsdichtung geschaffen. Eine Zone hoher Kompression wird in Abschnitten des Drahtrings geschaffen, die sich in unmittelbarer Nähe zu hochfesten Bolzen befinden. Andererseits wird in jenen Abschnitten des Drahtrings, die sich am weitesten von den Bolzen entfernt befinden, typischerweise in einer Bereichsmittenregion, eine Zone geringer Kompression geschaffen. Folglich bilden die Zonen hoher Kompression stärkere Bereiche aus, und die Zonen geringer Kompression bilden schwächere Bereiche des Dichtungssystems aus. In der Zone geringerer Kompression gibt es eine resultierende niedrigere Belastung. Typischerweise ist dies der Bereich, in dem eine Verbrennungsdichtung undicht wird. Ein Drahtring mit einer gleichmäßigen Dicke entlang seines gesamten Umfangs kann unter diesen Bedingungen eine Undichtigkeit nicht verhindern.
Die Erfinder haben die obigen und andere Probleme erkannt und haben ein leckagesicheres Dichtungssystem zum Abdichten von Brennkammern einer Automobilkraftmaschine entwickelt. Das System umfasst eine Kopfdichtung, komprimiert zwischen einem Kraftmaschinenblock und einem Zylinderkopf, wobei die Kopfdichtung eine Dichtungsplatte, eine Vielzahl von kreisrunden Verbrennungsöffnungen, positioniert auf der Dichtungsplatte, wobei die Vielzahl von kreisrunden Verbrennungsöffnungen dazu ausgelegt ist, mit einer Vielzahl von Zylinderbohrungsöffnungen des Kraftmaschinenblocks zusammenzupassen, eine Vielzahl von Bolzenöffnungen, verteilt auf der Dichtungsplatte, wobei die Vielzahl von Bolzenöffnungen mit der Vielzahl kreisrunder Verbrennungsöffnungen alterniert, und eine Vielzahl von Drahtringen umfasst, wobei sich jeder Drahtring umlaufend um eine entsprechende kreisrunde Verbrennungsöffnung von der Vielzahl kreisrunder Verbrennungsöffnungen erstreckt, wobei eine Oberfläche jedes Drahtrings eine selektive Metallbeschichtung auf Abschnitten des Drahtrings, die sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bolzenöffnungen der Vielzahl von Bolzenöffnungen befinden, umfasst, und wobei Abschnitte des Drahtrings, die sich dichter an der Vielzahl von Bolzenöffnungen befinden, frei von Metallbeschichtung sind.
Das Dichtungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Kopfdichtung, die eine Vielzahl von Drahtringverbrennungsdichtungen mit Drahtringen variabler Dicken umfasst. Eine Oberfläche jedes Drahtrings innerhalb jeder Drahtringdichtung umfasst eine Beschichtung oder Ablagerung von metallischem Material, dazu ausgelegt, Belastung lokal zu erhöhen, um Abdichtung in Zonen niedriger Kompression zu verbessern. Jeder Drahtring, der sich umlaufend um eine entsprechende kreisrunde Verbrennungsöffnung der Kopfdichtung erstreckt, ist dazu ausgelegt, in einer solchen Weise beschichtet zu werden, dass nur die Abschnitte des Drahtrings, die sich zwischen Bolzenöffnungen erstrecken, eine Metallablagerung aufweisen. Die Metallablagerung kann einen Dickenbereich von 0,001-0,006 Zoll haben. Das Metall kann auf Oberflächen der selektiven Regionen des Drahtrings elektroplattiert oder chemisch abgelagert sein. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können Metalle wie Nickel, Kupfer, Aluminium und Nickel-Teflon verwendet werden. Beschichtungsmaterialien sind jedoch möglicherweise nicht auf diese Metalle beschränkt, und andere Metalle können für diesen Zweck genutzt werden. Die Abschnitte jedes Drahtrings, die in unmittelbarer Nähe zu den Bolzenöffnungen der Kopfdichtung positioniert sind und die unter die Kompression eines Bolzens gelangen, sind dazu ausgelegt, frei von Metallbeschichtung zu sein. Folglich ist jeder Drahtring so ausgelegt, dass unbeschichtete Abschnitte des Drahtrings mit den metallbeschichteten Abschnitten alternieren. Die selektive Metallbeschichtung der Drahtringe der Kopfdichtung schafft Drahtringe von variabler Dicke, die erheblich zu einer Verbesserung des gesamten Kraftmaschinendichtungssystems beitragen.
Das Dichtungssystem der vorliegenden Offenbarung stellt mehrere Vorteile bereit. Beispielsweise verbessert es Abdichtung in Bereichen schwacher Belastung, indem es Belastung lokal erhöht. Selektive Plattierung von Metall auf Oberflächen des Drahtrings innerhalb jeder Verbrennungsdichtung erhöht nicht nur Last zwischen Bolzenbereichen, sondern erhöht auch Last zwischen Zylindern, wodurch Leckage aus einem Zylinder in benachbarte Zylinder verhindert wird. Darüber hinaus reduziert dieses System Ermüdungsauftriebsbewegung und ein Verziehen von Bohrungen. Metallablagerung erhöht die Dicke von Drahtringen in selektiven Regionen, wodurch sich die Steifigkeit erhöht. Dies verbessert Abdichtung durch Reduzierung von Bewegungs- und Ermüdungsdefekten, wodurch Leckagen oder Risse von Wülsten der Zylinderkopfdichtung verhindert werden. Ferner ermöglicht das vorliegende System eine Reduzierung im Drahtringdurchmesser, was die Haltbarkeit der Kraftmaschine durch Reduzierung der Belastungen von Metallteilen verbessern kann.
Es versteht sich, dass der obige Abriss dafür vorgesehen ist, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben sind. Er soll nicht dazu dienen, wichtige oder essenzielle Merkmale des beanspruchten Gegenstands, dessen Schutzumfang durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche eindeutig definiert wird, zu bezeichnen. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die vorstehend oder in einem Teil dieser Offenbarung erwähnte Nachteile beheben.
Figurenliste

1 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht einer Dichtungsanordnung einer Verbrennungskraftmaschine gemäß der vorliegenden Offenbarung.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Zylinderkopfdichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl von Kraftmaschinenzylinderbohrungsöffnungen zu umgeben und abzudichten.
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer Drahtringverbrennungsdichtung der Zylinderkopfdichtung von 2 gemäß der vorliegenden Offenbarung.
4A zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Drahtrings in einer Verbrennungsdichtung, umfassend Metallablagerung/-beschichtung auf Oberflächen ausgewählter Abschnitte des Drahtrings entsprechend einem ersten Beispiel der vorliegenden Offenbarung.
4B zeigt Querschnittsansichten der metallbeschichteten und unbeschichteten Abschnitte des Drahtrings von 4A.
5A zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Drahtrings in einer Verbrennungsdichtung, umfassend eine zweistufige Metallablagerung/-beschichtung auf Oberflächen ausgewählter Abschnitte des Drahtrings entsprechend einem zweiten Beispiel der vorliegenden Offenbarung.
5B zeigt Querschnittsansichten der metallbeschichteten und unbeschichteten Abschnitte des Drahtrings von 5A.
Die 6A-6B zeigen grafische Darstellungen variabler Dicken des Drahtrings in einer Verbrennungsdichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung.

Die 1-5B sind maßstabsgetreu gezeichnet, obwohl andere relative Abmessungen verwendet werden können.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung betrifft ein Dichtungssystem für eine Automobilkraftmaschine. Das Dichtungssystem der vorliegenden Offenbarung ist dazu ausgelegt, Bereiche schwacher Belastung durch lokale Erhöhung von Belastung abzudichten. Eine beispielhafte Dichtungsanordnung einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend eine Zylinderdichtung, eine Kopfdichtung und einen Kraftmaschinenblock gemäß der vorliegenden Offenbarung, ist in 1 gezeigt. 2 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Kopfdichtung, komprimiert zwischen dem Zylinderkopf und dem Kraftmaschinenblock, der Dichtungsanordnung. Die Kopfdichtung ist dazu ausgelegt, eine Vielzahl von Kraftmaschinenzylinderbohrungsöffnungen zu umgeben und abzudichten. Eine vergrößerte Ansicht einer Drahtringverbrennungsdichtung der Kopfdichtung ist in 3 bereitgestellt und gibt Zonen hoher Kompression und Zonen geringer Kompression an. Ein beispielhafter Drahtring, der auf Oberflächen selektiver Abschnitte eine Metallablagerung/-beschichtung umfasst, ist in 4A gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Der Drahtring ist selektiv mit einem Metall beschichtet, sodass metallbeschichtete Abschnitte des Drahtrings mit unbeschichteten Abschnitten alternieren. Querschnittsansichten der metallbeschichteten und unbeschichteten Abschnitte des Drahtrings von 4A sind in 4B bereitgestellt. Ein weiterer beispielhafter Drahtring, der auf Oberflächen selektiver Abschnitte ein abgestuftes Profil von Metallablagerung/-beschichtung umfasst, ist in 5A gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Querschnittsansichten der metallbeschichteten und unbeschichteten Abschnitte des Drahtrings von 5A sind in 5B bereitgestellt. Die 6A-6B repräsentieren das Konzept einer variablen Dicke des Drahtrings in einer Verbrennungsdichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung grafisch.
Bezug nehmend auf 1, zeigt 1 eine auseinandergezogene Ansicht einer Dichtungsanordnung 100 einer Verbrennungskraftmaschine. Die Dichtungsanordnung 100 umfasst einen Zylinderkopf 110, eine Kopfdichtung 120 und einen Kraftmaschinenblock 130. Eine Koordinatenachse 199 ist zu Referenzzwecken bereitgestellt. Die Y-Achse kann parallel zu einer Gravitationsachse sein. Ferner kann die X-Achse eine seitliche oder horizontale Achse sein, und die Z-Achse kann eine Längsachse sein.
Wie in 1 gezeigt, umfasst der Kraftmaschinenblock 130 ein Kurbelgehäuse 132, eine Vielzahl von Schraubenlöchern 138 und eine Vielzahl von Zylindern 134. Jeder Zylinder kann sich in einer entsprechenden Zylinderbohrungsöffnung des Kraftmaschinenblocks 130 befinden. Darüber hinaus definiert jeder Zylinder eine Brennkammer 136. In einigen Beispielen kann eine Zylinderlaufbuchse jede Brennkammer auskleiden. Die Kopfdichtung 120 ist zwischen dem Kraftmaschinenblock 130 und dem Zylinderkopf 110 angeordnet. Der Zylinderkopf 110 ist am Kraftmaschinenblock 130 mittels einer Vielzahl hochfester Bolzen (nicht gezeigt) gesichert, wobei die Kopfdichtung 120 zwischen dem Zylinderkopf 110 und dem Kraftmaschinenblock 130 eingeschlossen ist. Die Vielzahl hochfester Bolzen erstreckt sich von einer Vielzahl von Bolzenöffnungen 122 in der Kopfdichtung 120, um sowohl durch die Vielzahl von Schraubenlöchern 138 im Kraftmaschinenblock 130 als auch eine Vielzahl entsprechender Schraubenlöcher (nicht gezeigt) im Zylinderkopf 110 zu verlaufen, um die Kopfdichtung 120 zwischen dem Kraftmaschinenblock 130 und dem Zylinderkopf 110 zu halten. Infolgedessen bilden der Zylinderkopf 110, der Kraftmaschinenblock 130 und die Kopfdichtung 120 eine Abdichtungsregion zum Abdichten mindestens einer Brennkammer von der Vielzahl von Brennkammern des Kraftmaschinenblocks 130.
Bezug nehmend auf 2 ist eine perspektivische Ansicht 200 der Kopfdichtung 120 der Dichtungsanordnung 100 von 1 gezeigt. Bereits eingeführte Komponenten sind in aufeinanderfolgenden Figuren ähnlich nummeriert und werden der Kürze halber nicht erneut eingeführt. Die Kopfdichtung 120 kann entlang der z-Achse von Referenzachsen 299 ausgerichtet sein.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Kopfdichtung 120 eine Dichtungsplatte 202, eine Vielzahl von Bolzenöffnungen, eine Vielzahl von kreisrunden Verbrennungsöffnungen und eine Vielzahl von Drahtringen. Die Dichtungsplatte 202 ist eine dünne, rechteckige Struktur, die dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl von Kraftmaschinenzylinderbohrungsöffnungen zu umgeben und abzudichten. In einigen Beispielen kann die Dichtungsplatte 202 aus mehreren Schichten von rostfreiem Stahl bestehen.
Die Kopfdichtung 120 weist eine Vielzahl kreisrunder Verbrennungsöffnungen auf, die große kreisrunde Öffnungen auf der Dichtungsplatte 202 sind, dazu ausgelegt, sich in präziser Passung über die Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine zu erstrecken. In dem veranschaulichten Beispiel sind vier kreisrunde Verbrennungsöffnungen, eine erste kreisrunde Verbrennungsöffnung 210, eine zweite kreisrunde Verbrennungsöffnung 212, eine dritte kreisrunde Verbrennungsöffnung 214 und eine vierte kreisrunde Verbrennungsöffnung 216 gezeigt, die nebeneinander angeordnet sind. Eine schmale Region zwischen zwei aufeinanderfolgenden kreisrunden Verbrennungsöffnungen wird als eine Bereichsmittenregion bezeichnet. Beispielsweise ist eine erste Bereichsmittenregion 250 zwischen der ersten kreisrunden Verbrennungsöffnung 210 und der zweiten kreisrunden Verbrennungsöffnung 212 vorhanden; eine zweite Bereichsmittenregion 252 ist zwischen der zweiten kreisrunden Verbrennungsöffnung 212 und der dritten kreisrunden Verbrennungsöffnung 214 vorhanden; und eine dritte Bereichsmittenregion 254 ist zwischen der dritten kreisrunden Verbrennungsöffnung 214 und der vierten kreisrunden Verbrennungsöffnung 216 vorhanden.
Die vier kreisrunden Verbrennungsöffnungen der in 2 gezeigten Kopfdichtung 120 können so ausgelegt sein, dass sie sich über die entsprechenden Zylinder der Vielzahl von Zylindern 134 des Kraftmaschinenblocks 130 von 1 erstrecken. Jede kreisrunde Verbrennungsöffnung der Vielzahl von kreisrunden Verbrennungsöffnungen kann einen Durchmesser B aufweisen. Der Durchmesser B jeder kreisrunden Verbrennungsöffnung kann einem Durchmesser jeder Zylinderbohrungsöffnung des Kraftmaschinenblocks 130 ähneln.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die Kopfdichtung 120 ferner eine Vielzahl von Bolzenöffnungen 122, die um die Vielzahl kreisrunder Verbrennungsöffnungen auf der Dichtungsplatte 202 positioniert sind. In dem veranschaulichten Beispiel sind zehn Bolzenöffnungen gezeigt. Fünf Bolzenöffnungen (eine erste Bolzenöffnung 230, eine zweite Bolzenöffnung 232, eine dritte Bolzenöffnung 234, eine vierte Bolzenöffnung 236 und eine fünfte Bolzenöffnung 238) sind oben auf der Vielzahl kreisrunder Verbrennungsöffnungen positioniert. Die verbleibenden fünf Bolzenöffnungen (eine sechste Bolzenöffnung 240, eine siebente Bolzenöffnung 242, eine achte Bolzenöffnung 244, eine neunte Bolzenöffnung 246 und eine zehnte Bolzenöffnung 248) sind auf einer Unterseite der Vielzahl kreisrunder Verbrennungsöffnungen positioniert. Jede Bolzenöffnung der Vielzahl von Bolzenöffnungen 122 kann einen Durchmesser C aufweisen. Der Durchmesser C jeder Bolzenöffnung ist signifikant kleiner als der Durchmesser B jeder kreisrunden Verbrennungsöffnung an der Dichtungsplatte 202. Jede Bolzenöffnung der Vielzahl von Bolzenöffnungen 122 ermöglicht, dass ein Bolzen (nicht gezeigt) hindurchverläuft.
Die Kopfdichtung 120 umfasst ferner eine Vielzahl von Drahtringverbrennungsdichtungen, wobei sich jeder Drahtring umlaufend um eine entsprechende kreisrunde Verbrennungsöffnung der Dichtungsplatte 202 erstreckt. Beispielsweise erstreckt sich der erste Drahtring 220 umlaufend um die erste kreisrunde Verbrennungsöffnung 210. Ein zweiter Drahtring 222 erstreckt sich umlaufend um die zweite kreisrunde Verbrennungsöffnung 212. Ein dritter Drahtring 224 erstreckt sich umlaufend um die dritte kreisrunde Verbrennungsöffnung 214. Ein vierter Drahtring 226 erstreckt sich umlaufend um die vierte kreisrunde Verbrennungsöffnung 216. Jeder Drahtring von der Vielzahl von Drahtringen besteht aus kohlenstoffarmem Stahl oder rostfreiem Stahl. Jeder Drahtring ist typischerweise 1,5 mm dick; die Dicke des Drahtrings kann jedoch von 0,8 mm bis 2,5 mm reichen. In einigen Beispielen kann jeder Drahtring im Inneren eines Metallflanschs angebracht sein. In anderen Beispielen können die Drahtringe jedoch ohne einen Metallflansch angebracht sein.
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht 300 eines Bereichs 260 der Kopfdichtung 120 von 2. Der Bereich 260 gibt einen Abschnitt der Dichtungsplatte 202 an, der die zweite kreisrunde Verbrennungsöffnung 212 umfasst, zusammen mit dem zweiten Drahtring 222, der sich umlaufend um die zweite kreisrunde Verbrennungsöffnung 212 erstreckt. Der Bereich 260 zeigt auch vier Bolzenöffnungen von der Vielzahl von Bolzenöffnungen 122, die den zweiten Drahtring 222 umgeben. Die zweite Bolzenöffnung 232 und die dritte Bolzenöffnung 234 befinden sich oben auf dem zweiten Drahtring 222 auf jeder Seite des Drahtrings. Die achte Bolzenöffnung 244 und die neunte Bolzenöffnung 246 befinden sich auf der Unterseite des zweiten Drahtrings 222 auf jeder Seite des Drahtrings. In dem veranschaulichten Beispiel umfasst jede von der zweiten Bolzenöffnung 232, der dritten Bolzenöffnung 234, der achten Bolzenöffnung 244 und der neunten Bolzenöffnung 246 einen Bolzen.
Wie in 3 dargestellt, ist die Anordnung des zweiten Drahtrings 222 und der umgebenden vier Bolzenöffnungen in einer solchen Weise konfiguriert, dass einige Abschnitte des zweiten Drahtrings 222 in unmittelbarer Nähe zu den Bolzenöffnungen liegen, während sich andere Abschnitte des zweiten Drahtrings 222 zwischen den Bolzenöffnungen erstrecken. Beispielsweise liegt ein erster Abschnitt 310 des zweiten Drahtrings 222 in unmittelbarer Nähe zur zweiten Bolzenöffnung 232; ein dritter Abschnitt 312 des zweiten Drahtrings 222 liegt in unmittelbarer Nähe zur dritten Bolzenöffnung 234; ein fünfter Abschnitt 314 des zweiten Drahtrings 222 liegt in unmittelbarer Nähe zur achten Bolzenöffnung 244; und ein siebenter Abschnitt 316 des zweiten Drahtrings 222 liegt in unmittelbarer Nähe zur neunten Bolzenöffnung 246. Räumlich zwischen den vorgenannten Abschnitten in unmittelbarer Nähe zu den Bolzenöffnungen ist ein zweiter Abschnitt 320 des zweiten Drahtrings 222 gezeigt, der sich zwischen der zweiten Bolzenöffnung 232 und der dritten Bolzenöffnung 234 erstreckt; ein vierter Abschnitt 322 des zweiten Drahtrings 222 erstreckt sich zwischen der dritten Bolzenöffnung 234 und der achten Bolzenöffnung 244; ein sechster Abschnitt 324 des zweiten Drahtrings 222 erstreckt sich zwischen der achten Bolzenöffnung 244 und der neunten Bolzenöffnung 246; und ein achter Abschnitt 326 des zweiten Drahtrings 222 erstreckt sich zwischen der neunten Bolzenöffnung 246 und der zweiten Bolzenöffnung 232.
Wie in 3 gezeigt, schafft ein Bolzen, der sich durch jede von der zweiten Bolzenöffnung 232, der dritten Bolzenöffnung 234, der achten Bolzenöffnung 244 und der neunten Bolzenöffnung 246 erstreckt, auf der Dichtungsplatte 202 Bereiche variabler Belastung oder Kompression. Ein Bereich, der eine Bolzenöffnung umgibt, schafft, wenn er von einem Bolzen komprimiert wird, eine Zone hoher Kompression. Bereiche, die sich zwischen den Bolzen erstrecken, schaffen jedoch eine Zone relativ geringer Kompression. Da sich beispielsweise der erste Abschnitt 310, der dritte Abschnitt 312, der fünfte Abschnitt 314 und der siebente Abschnitt 316 des zweiten Drahtrings 222 in unmittelbarer Nähe zu einem entsprechenden Bolzen / einer entsprechenden Bolzenöffnung befinden, fallen diese Abschnitte des zweiten Drahtrings 222 in die Zone hoher Kompression, wodurch eine Leckage von Gasen aus entsprechenden Zylindern verhindert wird. Der zweite Abschnitt 320, der vierte Abschnitt 322, der sechste Abschnitt 324 und der achte Abschnitt 326 des zweiten Drahtrings 222, die sich zwischen den Bolzen/Bolzenöffnungen erstrecken, fallen in die Zone geringerer Kompression und schaffen Bereiche schwächerer Belastung mit einem Potenzial zur Schaffung von Leckagen.
Nunmehr Bezug nehmend auf die 4A-4B, ist in 4A eine vergrößerte Ansicht 400 des Bereichs 260 der Kopfdichtung 120 von 2 bereitgestellt. Die vergrößerte Ansicht 400 des Bereichs 260 umfasst die zweite kreisrunde Verbrennungsöffnung 212, den zweiten Drahtring 222, der sich umlaufend um die zweite kreisrunde Verbrennungsöffnung 212 erstreckt, und vier Bolzenöffnungen (die zweite Bolzenöffnung 232, die dritte Bolzenöffnung 234, die achte Bolzenöffnung 244 und die neunte Bolzenöffnung 246), die den zweiten Drahtring 222 umgeben. In dem veranschaulichten Beispiel umfasst jede von der zweiten Bolzenöffnung 232, der dritten Bolzenöffnung 234, der achten Bolzenöffnung 244 und der neunten Bolzenöffnung 246 einen Bolzen.
Der zweite Drahtring 222, gezeigt in 4A, umfasst eine Metallablagerung oder Metallbeschichtung 410 auf Oberflächen selektiver Abschnitte gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 4B stellt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Querschnittsansichten 450 und 460 unbeschichteter beziehungsweise metallbeschichteter Abschnitte des zweiten Drahtrings 222 bereit, die das Ausmaß von Metallbeschichtung offenlegen. Die 4A-4B werden hierin zusammengefasst beschrieben.
Wie in 4A dargestellt, ist jeder Abschnitt des zweiten Drahtrings 222, der sich zwischen den Bolzen/Bolzenöffnungen (das heißt, den Bereichsmittelpunkten), die in die Zone geringer Kompression fallen, erstreckt, auf seiner Oberfläche mit einem Metall beschichtet. Beispielsweise sind der zweite Abschnitt 320, der vierte Abschnitt 322, der sechste Abschnitt 324 und der achte Abschnitt 326 des zweiten Drahtrings 222 mit einem Metall von bestimmter Dicke beschichtet. In dem veranschaulichten Beispiel ist die Metallbeschichtung 410 0,004 Zoll dick. In anderen Beispielen kann die Metallbeschichtung 410 jedoch kann einen Dickenbereich von 0,001-0,006 Zoll haben. Die Beschichtungsdicke wird über Computersimulation gewählt und in Kraftmaschinentests verifiziert. Das Metall kann auf Oberflächen dieser selektiven Abschnitte des zweiten Drahtrings 222 elektroplattiert oder chemisch abgelagert sein. Einige der Methoden des selektiven Plattierens von Metall können Bürstenplattieren, Maskieren und eine wiederverwendbare Form umfassen. Im veranschaulichten Beispiel ist das für selektives Beschichten des Drahtrings gewählte Metall angesichts seiner exzellenten Festigkeit und Kompatibilität Nickel. In anderen Beispielen können jedoch für das selektive Beschichten von Drahtringen einer Kopfdichtung Metalle wie Kupfer, Aluminium, Nickel-Teflon oder andere Metalle verwendet werden. Dieses Merkmal metallischer Ablagerung auf einer selektiven Oberfläche eines Drahtrings erhöht selektiv die Last in Bereichen schwächerer Belastung, wodurch eine bessere Abdichtung bereitgestellt wird.
Wie in 4A veranschaulicht, sind der erste Abschnitt 310, der dritte Abschnitt 312, der fünfte Abschnitt 314 und der siebente Abschnitt 316 des zweiten Drahtrings 222, die sich in unmittelbarer Nähe zu einem entsprechenden Bolzen / einer entsprechenden Bolzenöffnung befinden und in die Zone hoher Kompression fallen, frei von der Metallbeschichtung. Folglich scheint in dem veranschaulichten Beispiel der zweite Drahtring 222 metallbeschichtete Abschnitte aufzuweisen, die mit unbeschichteten Abschnitten alternieren.
Eine Querschnittsansicht 450 des beispielhaften unbeschichteten fünften Abschnitts 314, wie in 4B gezeigt, ist durch einen axialen Schnitt entlang einer gestrichelten Linie A-A des zweiten Drahtrings 222 von 4A definiert. Die Querschnittsansicht 450 des beispielhaften unbeschichteten fünften Abschnitts 314 zeigt auf dessen Oberfläche keine Metallablagerung. Ein ähnliches Fehlen von Metallbeschichtung ist auf jedem von dem ersten Abschnitt 310, dem dritten Abschnitt 312 und dem siebenten Abschnitt 316 des zweiten Drahtrings 222 zu konstatieren. Zusätzlich kann ein Durchmesser des Querschnitts eines unbeschichteten Abschnitts des Drahtrings als D bezeichnet sein. Im veranschaulichten Beispiel beträgt der Durchmesser D jedes von den unbeschichteten Abschnitten des zweiten Drahtrings 222 0,052 Zoll.
Eine Querschnittsansicht 460 des beispielhaften metallbeschichteten vierten Abschnitts 322, wie in 4B gezeigt, ist durch einen axialen Schnitt entlang einer gestrichelten Linie A'-A' des zweiten Drahtrings 222 von 4A definiert. Die Querschnittsansicht 460 des beispielhaften metallbeschichteten vierten Abschnitts 322 zeigt auf der Oberfläche eine Metallablagerung 410 mit einer Dicke von 0,004 Zoll. Die Metallbeschichtung weist eine einzelne Stufe auf, die umlaufend um den gesamten Umfang des Querschnitts des beispielhaften metallbeschichteten vierten Abschnitts 322 des Drahtrings verläuft. Eine ähnliche Beschichtung von Metall ist auf jedem von dem zweiten Abschnitt 320, dem sechsten Abschnitt 324 und dem achten Abschnitt 326 des zweiten Drahtrings 222 vorhanden. Folglich beträgt in dem veranschaulichten Beispiel ein Durchmesser E jedes metallbeschichteten Abschnitts des zweiten Drahtrings 222 0,056 Zoll. Dies schafft einen Drahtring von variabler Dicke und folglich einen Drahtring von variabler Steifigkeit.
Die oben für die Durchmesser D und E der unbeschichteten beziehungsweise metallbeschichteten Abschnitte bereitgestellten Werte sind in ihrem Charakter beispielhaft und können mit anderen Beispielen variieren. Wie vorstehend beschrieben, kann die Metallbeschichtung 410 einen Dickenbereich von 0,001-0,006 Zoll haben. Folglich kann der Durchmesser der metallbeschichteten Abschnitte des Drahtrings entsprechend variieren.
Das veranschaulichte Beispiel zeigte eine selektive Beschichtung nur des zweiten Drahtrings 222 der Kopfdichtung 120. Eine ähnliche selektive Beschichtung kann jedoch auf alle anderen Drahtringe (den ersten Drahtring 220, den dritten Drahtring 224 und den vierten Drahtring 226) der Kopfdichtung 120 aufgetragen werden.
Nunmehr Bezug nehmend auf die 5A-5B, ist in 5A eine vergrößerte Ansicht 500 des Bereichs 260 der Kopfdichtung 120 von 2 bereitgestellt. Die vergrößerte Ansicht 500 des Bereichs 260 umfasst die zweite kreisrunde Verbrennungsöffnung 212, den zweiten Drahtring 222, der sich umlaufend um die zweite kreisrunde Verbrennungsöffnung 212 erstreckt, und vier Bolzenöffnungen (die zweite Bolzenöffnung 232, die dritte Bolzenöffnung 234, die achte Bolzenöffnung 244 und die neunte Bolzenöffnung 246), die den zweiten Drahtring 222 umgeben. In dem veranschaulichten Beispiel umfasst jede von der zweiten Bolzenöffnung 232, der dritten Bolzenöffnung 234, der achten Bolzenöffnung 244 und der neunten Bolzenöffnung 246 einen Bolzen.
Der zweite Drahtring 222, gezeigt in 5A, umfasst eine zweistufige Metallablagerung auf Oberflächen selektiver Abschnitte gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 5B stellt gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Querschnittsansichten 550, 560 und 570 unbeschichteter, einzeln oberflächenbeschichteter und doppelt oberflächenbeschichteter Regionen des zweiten Drahtrings 222 bereit, die das Ausmaß der Metallbeschichtung offenlegen. Die 5A-5B werden hierin zusammengefasst beschrieben.
Wie aus 5A ersichtlich, ist jeder Abschnitt des zweiten Drahtrings 222, der sich zwischen den Bolzen/Bolzenöffnungen (das heißt, den Bereichsmittelpunkten), die in die Zone geringer Kompression fallen, erstreckt, auf seiner Oberfläche mit einem Metall beschichtet. Beispielsweise umfassen der zweite Abschnitt 320, der vierte Abschnitt 322, der sechste Abschnitt 324 und der achte Abschnitt 326 des zweiten Drahtrings 222 eine Metallbeschichtung einer bestimmten Dicke. Die Dicke der Metallablagerung in dieser Ausführungsform ist ungleichmäßig. Die Metallbeschichtung in dieser Ausführungsform umfasst eine zweistufige Dicke. Mit anderen Worten, jeder metallbeschichtete Abschnitt des Drahtrings umfasst eine oder mehrere Regionen mit einzelner Oberflächenbeschichtung und eine oder mehrere Regionen mit doppelter Oberflächenbeschichtung, wodurch eine variable Dicke geschaffen wird. Jede von der einen oder den mehreren Regionen mit einzelner Oberflächenbeschichtung umfasst eine Oberfläche (z. B. eine obere Fläche), die metallbeschichtet ist und unbeschichtet bleibt. Jede von der einen oder den mehreren Regionen mit doppelter Oberflächenbeschichtung umfasst zwei Oberflächen (z. B. eine obere Fläche und eine untere Fläche), die metallbeschichtet sind und unbeschichtet bleiben.
In dem veranschaulichten Beispiel umfasst jeder von den metallbeschichteten Abschnitten des zweiten Drahtrings 222 eine mittlere Region mit doppelter Oberflächenbeschichtung 512 und eine erste Abschlussregion und eine zweite Abschlussregion mit jeweils einfacher Oberflächenbeschichtung 510. Beispielsweise umfasst der metallbeschichtete zweite Abschnitt 320 eine erste Abschlussregion 518 und eine zweite Abschlussregion 520 mit einzelnen Oberflächenbeschichtungen und eine mittlere Region 519 mit doppelter Oberflächenbeschichtung. Der metallbeschichtete vierte Abschnitt 322 umfasst eine erste Abschlussregion 522 und eine zweite Abschlussregion 524 mit einzelnen Oberflächenbeschichtungen und eine mittlere Region 523 mit doppelter Oberflächenbeschichtung. Der metallbeschichtete sechste Abschnitt 324 umfasst eine erste Abschlussregion 526 und eine zweite Abschlussregion 528 mit einzelnen Oberflächenbeschichtungen und eine mittlere Region 527 mit doppelter Oberflächenbeschichtung. Der metallbeschichtete achte Abschnitt 326 umfasst eine erste Abschlussregion 530 und eine zweite Abschlussregion 532 mit einzelnen Oberflächenbeschichtungen und eine mittlere Region 531 mit doppelter Oberflächenbeschichtung.
Die vorstehend genannte, mit computergestützter Entwicklung (Computer-aided Engineering, CAE) ermittelte optimale Dicke der Metallbeschichtung auf einer Oberfläche des Drahtrings kann durch Maskieren der Position reproduziert werden. Beispielsweise können Regionen des Drahtrings, die der Zone hoher Kompression näher sind, nur eine einzelne Oberflächenbeschichtung erfordern, während von einer Zone hoher Kompression weiter entfernte Regionen eine doppelte Oberflächenbeschichtung erfordern können. In dem veranschaulichten Beispiel kann die Metallablagerung auf einer einzelnen oberflächenbeschichteten Region eine Dicke von 0,002 Zoll aufweisen. Dementsprechend kann die Metallablagerung auf einer doppelt oberflächenbeschichteten Region eine Gesamtdicke von 0,004 Zoll aufweisen, wobei jede Oberfläche eine 0,002 Zoll dicke Metallbeschichtung aufweist. In anderen Beispielen kann die Metallbeschichtung jedoch eine Dicke von 0,001-0,003 Zoll für einzelne Oberflächenbeschichtung und dementsprechend einen Dickenbereich von 0,002-0,006 Zoll für doppelte Oberflächenbeschichtung aufweisen. Die optimale Dicke einer Metallablagerung auf einer Oberfläche eines Beispieldrahtrings kann über eine Finite-Elemente-Analyse (FEA) bestimmt und experimentell verifiziert werden. Die Natur eines Drahtringentwurfs kann die exakte Dicke der Metallablagerung diktieren; die Dicke einer doppelten Oberflächenbeschichtung kann jedoch zweimal größer als die Dicke einer einzelnen Oberflächenbeschichtung sein. Dies schafft einen Drahtring mit einer Metallablagerung, die eine zweistufige Dicke aufweist. Die einzelne Oberflächenbeschichtung 510 in einer Region und die doppelte Oberflächenbeschichtung 512 in einer anderen Region des Drahtrings bilden zwei Stufen der Metallablagerung mit variierenden Dicken und folglich variierender Steifigkeit aus. Die einzelne Oberflächenbeschichtung 510 gibt eine erste Stufe der Erhöhung in der Dicke eines Abschnitts des Drahtrings an, und die doppelte Oberflächenbeschichtung 512 gibt eine zweite Stufe der Erhöhung in der Dicke des Abschnitts des Drahtrings an. Eine Höhe der zweiten Stufe der Metallablagerung kann in einigen Beispielen das Doppelte einer Höhe der ersten Stufe der Metallablagerung betragen.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Metall auf Oberflächen dieser selektiven Abschnitte des zweiten Drahtrings 222 elektroplattiert oder chemisch abgelagert sein. Einige der Methoden des selektiven Plattierens von Metall können Bürstenplattieren, Maskieren und eine wiederverwendbare Form umfassen. Im veranschaulichten Beispiel ist das für selektives Beschichten des Drahtrings gewählte Metall angesichts seiner exzellenten Festigkeit und Kompatibilität Nickel. In anderen Beispielen können jedoch für das selektive Beschichten von Drahtringen einer Kopfdichtung Metalle wie Kupfer, Aluminium, Nickel-Teflon oder andere Metalle verwendet werden. Dieses Merkmal metallischer Ablagerung auf einer selektiven Oberfläche eines Drahtrings erhöht selektiv die Last in Bereichen schwacher Belastung, wodurch eine bessere Abdichtung bereitgestellt wird.
Wie in 5A veranschaulicht, sind der erste Abschnitt 310, der dritte Abschnitt 312, der fünfte Abschnitt 314 und der siebente Abschnitt 316 des zweiten Drahtrings 222, die sich in unmittelbarer Nähe zu einem entsprechenden Bolzen / einer entsprechenden Bolzenöffnung befinden und in die Zone hoher Kompression fallen, frei von der Metallbeschichtung. Folglich scheint in dem veranschaulichten Beispiel der zweite Drahtring 222 metallbeschichtete Abschnitte aufzuweisen, die mit unbeschichteten Abschnitten alternieren.
Eine Querschnittsansicht 550 des beispielhaften unbeschichteten fünften Abschnitts 314, wie in 5B gezeigt, ist durch einen axialen Schnitt entlang einer gestrichelten Linie A-A des zweiten Drahtrings 222 von 5A definiert. Die Querschnittsansicht 550 des beispielhaften unbeschichteten fünften Abschnitts 314 zeigt auf dessen Oberfläche keine Metallablagerung.
Zusätzlich kann eine Höhe des Querschnitts als H bezeichnet sein. Im veranschaulichten Beispiel beträgt die Höhe H der unbeschichteten Abschnitte des zweiten Drahtrings 222 0,052 Zoll.
Eine Querschnittsansicht 560 der beispielhaften einzeln oberflächenbeschichteten zweiten Abschlussregion 524 des metallbeschichteten vierten Abschnitts 322, wie in 5B gezeigt, ist durch einen axialen Schnitt entlang einer gestrichelten Linie A"-A" des zweiten Drahtrings 222 von 5A definiert. Die Querschnittsansicht 560 der beispielhaften einzeln oberflächenbeschichteten Region 524 zeigt auf einer oberen Fläche eine Metallablagerung 510 mit einer Dicke von 0,002 Zoll, während der Rest der Oberfläche unbeschichtet ist. Ein ähnliches Muster von Metallbeschichtung kann auf jeder von den einzeln oberflächenbeschichteten Regionen des zweiten Drahtrings 222 vorhanden sein. Folglich beträgt in dem veranschaulichten Beispiel eine Höhe I jeder der einzeln oberflächenbeschichteten Regionen des zweiten Drahtrings 222 0,054 Zoll.
Eine Querschnittsansicht 570 der beispielhaften doppelt oberflächenbeschichteten mittleren Region 523 des metallbeschichteten vierten Abschnitts 322, wie in 5B gezeigt, ist durch einen axialen Schnitt entlang einer gestrichelten Linie A'-A' des zweiten Drahtrings 222 von 5A definiert. Die Querschnittsansicht 570 der beispielhaften doppelt oberflächenbeschichteten Region 523 zeigt eine Metallablagerung 512 von 0,002 Zoll Dicke auf jeder von einer oberen Fläche und einer unteren Fläche, während eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche der doppelt oberflächenbeschichteten Region 523 unbeschichtet bleibt. Ein ähnliches Muster von Metallbeschichtung kann auf jeder von den doppelt oberflächenbeschichteten Regionen des zweiten Drahtrings 222 vorhanden sein. Folglich beträgt die Gesamtdicke der Metallablagerung auf einer doppelt oberflächenbeschichteten Region des Drahtrings 0,004 Zoll. Folglich beträgt in dem veranschaulichten Beispiel eine Höhe J jeder der doppelt oberflächenbeschichteten Regionen des zweiten Drahtrings 222 0,056 Zoll. In einigen Beispielen ist die Dicke der Metallablagerung auf jeder von der oberen Fläche und der unteren Fläche der doppelt oberflächenbeschichteten Region des Drahtrings möglicherweise nicht dieselbe. Beispielsweise kann CAE oder ein Kraftmaschinentest nachweisen, dass eine Dicke von 0,001 Zoll auf der oberen Fläche und eine Dicke von 0,003 Zoll auf der unteren Fläche des Drahtrings im Gegensatz zu 0,002 Zoll Metallablagerung auf jeder von der oberen und unteren Fläche, die im veranschaulichten Beispiel gezeigt sind, robuster ist. Andere Beispieldicken von Metallablagerung sind in diesem Fall auch möglich, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Demzufolge schafft dies einen Drahtring von variabler Dicke und folglich einen Drahtring von variabler Steifigkeit.
Die oben für die Höhen H, I und J der unbeschichteten, einzeln oberflächenbeschichteten beziehungsweise doppelt oberflächenbeschichteten Regionen sind in ihrem Charakter beispielhaft und können mit anderen Beispielen variieren. Wie vorstehend beschrieben, kann die Metallbeschichtung einen Dickenbereich von 0,001-0,003 Zoll für eine einzelne Oberflächenbeschichtung und dementsprechend einen Dickenbereich von 0,002-0,006 Zoll für eine doppelte Oberflächenbeschichtung aufweisen. Folglich kann die Höhe der metallbeschichteten Abschnitte des Drahtrings entsprechend variieren.
Im oben veranschaulichten Beispiel wird die Metallbeschichtung in Relation zu einer oberen Fläche und/oder einer unteren Fläche eines ausgewählten Abschnitts des Drahtrings diskutiert; es kann angemerkt werden, dass in anderen Beispielen der erste Schritt und der zweite Schritt von Metallablagerung auf jede geeignete Position auf der Oberfläche des ausgewählten Abschnitts des Drahtrings aufgetragen werden kann. Dies kann beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, die obere Fläche, die erste Seitenfläche, die untere Fläche oder die zweite Seitenfläche des ausgewählten Abschnitts des Drahtrings umfassen. Wie vorher beschrieben, kann die geeignete Position und Dicke der Metallbeschichtung auf der Oberfläche des Drahtrings durch Computersimulation bestimmt und in Kraftmaschinentests verifiziert werden.
Das veranschaulichte Beispiel zeigte eine selektive Beschichtung nur des zweiten Drahtrings 222 der Kopfdichtung 120. Eine ähnliche selektive zweistufige Beschichtung kann jedoch auf alle anderen Drahtringe (den ersten Drahtring 220, den dritten Drahtring 224 und den vierten Drahtring 226) der Kopfdichtung 120 aufgetragen werden.
Während die in der ersten Ausführungsform (4A-4B) und der zweiten Ausführungsform (5A-5B) der vorliegenden Offenbarung beschriebene Metallablagerung die gesamte Dichtungsanordnung einer Verbrennungskraftmaschine verbessern kann, stellt die zweistufige Metallbeschichtung der zweiten beispielhaften Ausführungsform eine stärker zielgerichtete Metallablagerung auf einer Oberfläche eines Drahtrings bereit. Das Plattieren von Metall auf einer Drahtringoberfläche an präzisen Positionen (z. B. auf einer oberen Fläche, einer unteren Fläche oder einer seitlichen Fläche) erhöht nicht nur die Belastung lokal, sondern ist auch kosteneffizienter. Das Ablagern von Metall teilweise und präzise auf der Oberfläche eines bestimmten Abschnitts des Drahtrings ohne Beschichtung des gesamten Umfangs des Querschnitts kann die Verwendung einer minimalen Menge von Metall zum Erreichen einer Abdichtungsfunktion, um Leckagen aus Zylindern zu verhindern, ermöglichen.
Nunmehr Bezug nehmend auf 6A-6B zeigen 6A-6B grafische Darstellungen variabler Dicken eines Drahtrings in einer Verbrennungsdichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung. Die 6A-6B werden hierin zusammengefasst beschrieben. 6A stellt einen beispielhaften Drahtring 600 unter Angabe einer Winkelposition von 0° bis zu einer Winkelposition von 360° dar, wobei die Winkelposition von 0° einen Anfang des Drahtrings repräsentiert und die Winkelposition von 360° den vollständigen Drahtring repräsentiert. Eine Bogenlänge, repräsentiert durch einen Winkel M, entspricht einem Abschnitt des Drahtrings 600.
6B zeigt drei Beispieldiagramme, ein erstes Diagramm 620, ein zweites Diagramm 640 und ein drittes Diagramm 660, die jeweils eine unverhüllte Ansicht des Drahtrings 600 von 6A darstellen. Die drei Beispieldiagramme in 6B zeigen konkret Abschnitte des Drahtrings 600 mit unterschiedlichen Typen von Metallbeschichtung, wie vorher gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. In jedem von dem ersten Diagramm 620, dem zweiten Diagramm 640 und dem dritten Diagramm 660 bezeichnet eine Abszisse eine Winkelposition (in Grad) des Drahtrings 600, und eine Ordinate bezeichnet eine Dicke (in Zoll) von Metallbeschichtung auf einer Oberfläche des Drahtrings 600. Ferner bezeichnen Balken auf der Abszisse metallbeschichtete Abschnitte des Drahtrings 600, während Lücken zwischen den Balken auf der Abszisse unbeschichtete Abschnitte des Drahtrings 600 bezeichnen.
Das erste Diagramm 620 zeigt eine Vielzahl unbeschichteter Abschnitte 622 und eine Vielzahl beschichteter Abschnitte 624, während eine Dicke der Metallbeschichtung in jedem beschichteten Abschnitt gleichförmig ist. Dieses Diagramm kann der vorher unter Bezugnahme auf die 4A-4B beschriebenen Metallablagerung entsprechen. Die Dicke der Metallbeschichtung in jedem beschichteten Abschnitt der Vielzahl von beschichteten Abschnitten 624 kann von 0,001-0,006 Zoll reichen. Bei Bewegung entlang der Abszisse von der Winkelposition von 0° bis zur Winkelposition von 360° können jeder beschichtete Abschnitt und unbeschichtete Abschnitt des Drahtrings miteinander alternieren. Die positive und negative Dicke der Metallbeschichtung (repräsentiert durch die Ordinate) jedes beschichteten Abschnitts entspricht einer Metallbeschichtung auf der oberen und unteren Fläche des entsprechenden Abschnitts des Drahtrings. Zusätzlich gibt eine Schattierung jedes beschichteten Abschnitts der Vielzahl beschichteter Abschnitte 624 eine Beschichtung auf einem gesamten Umfang des Querschnitts an und repräsentiert die Gleichförmigkeit der Metallbeschichtung.
Das zweite Diagramm 640 zeigt eine Vielzahl unbeschichteter Abschnitte 642 und eine Vielzahl beschichteter Abschnitte 643. Bei Bewegung entlang der Abszisse von der Winkelposition von 0° bis zur Winkelposition von 360° können jeder beschichtete Abschnitt und unbeschichtete Abschnitt des Drahtrings miteinander alternieren. Das Muster der Metallbeschichtung in diesem Diagramm kann der zweistufigen Dicke einer Metallablagerung entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 5A-5B beschrieben wurde. Wie im zweiten Diagramm 640 gezeigt, umfasst jeder metallbeschichtete Abschnitt ferner Regionen von Beschichtung, die nicht den gesamten Umfang des Querschnitts abdeckt. Jeder beschichtete Abschnitt der Vielzahl von beschichteten Abschnitten 643 kann eine erste Abschlussregion 644, eine mittlere Region 646 und eine zweite Abschlussregion 645 umfassen. Jede von der ersten Abschlussregion 644 und der zweiten Abschlussregion 645 kann eine einzelne Oberflächenbeschichtung aufweisen (beispielsweise auf einer oberen Fläche des Drahtrings), wie durch die positive Dicke der Ordinate dargestellt. Die mittlere Region 646 kann eine doppelte Oberflächenbeschichtung aufweisen (beispielsweise auf einer oberen Fläche und einer unteren Fläche des Drahtrings), wie durch die positive und negative Dicke der Ordinate dargestellt.
Ein drittes Diagramm 660 zeigt eine zusätzliche Ausführungsform einer variablen Metallablagerung auf einer Oberfläche eines Drahtrings, die eine Vielzahl unbeschichteter Abschnitte 662 und eine Vielzahl beschichteter Abschnitte 664 darstellt. Bei Bewegung entlang der Abszisse von der Winkelposition von 0° bis zur Winkelposition von 360° können jeder beschichtete Abschnitt und unbeschichtete Abschnitt des Drahtrings miteinander alternieren. Einer oder mehrere von den beschichteten Abschnitten von der Vielzahl beschichteter Abschnitte 664 kann im dritten Diagramm 660 eine zweistufige Dicke der Metallablagerung ähnlich der Vielzahl beschichteter Abschnitte 643 des zweiten Diagramms 640 zeigen. Der Rest der beschichteten Abschnitte von der Vielzahl beschichteter Abschnitte 664 kann im dritten Diagramm 660 jedoch eine gleichmäßige Beschichtung ähnlich der Vielzahl beschichteter Abschnitte 624 des ersten Diagramms 620 zeigen. Der beschichtete Abschnitt mit der zweistufigen Dicke, im dritten Diagramm 660, kann ferner eine erste Abschlussregion 674, eine mittlere Region 676 und eine zweite Abschlussregion 675 umfassen. Jede von der ersten Abschlussregion 674 und der zweiten Abschlussregion 675 kann eine einzelne Oberflächenbeschichtung aufweisen (beispielsweise auf einer oberen Fläche des Drahtrings), wie durch die positive Dicke der Ordinate dargestellt. Die mittlere Region 676 kann eine doppelte Oberflächenbeschichtung aufweisen (beispielsweise auf einer oberen Fläche und einer unteren Fläche des Drahtrings), wie durch die positive und negative Dicke der Ordinate dargestellt. Im dritten Diagramm 660 ist jeder der beschichteten Abschnitte mit gleichförmiger Beschichtung auf einem gesamten Umfang des Querschnitts durch Schattierung dargestellt, wie abgebildet.
Auf diese Weise trägt das Dichtungssystem der vorliegenden Offenbarung erheblich zur Verbesserung der gesamten Dichtungsanordnung einer Verbrennungskraftmaschine bei. Das Dichtungssystem der vorliegenden Offenbarung stellt mehrere Vorteile bereit. Beispielsweise verbessert es Abdichtung in Bereichen schwächerer Belastung, indem es Belastung lokal erhöht. Ablagerung oder Plattierung von Metall auf selektiven Oberflächen des Drahtrings in einer Verbrennungsdichtung erhöht nicht nur Last zwischen Bolzenfeldern, sondern erhöht auch Last zwischen Zylindern, wodurch Leckage aus einem Zylinder in benachbarte Zylinder verhindert wird. Darüber hinaus reduziert das vorliegende System Ermüdungsauftriebsbewegung und ein Verziehen von Bohrungen. Metallablagerung erhöht die Dicke von Drahtringen in selektiven Regionen, wodurch sich die Steifigkeit erhöht. Dies verbessert Abdichtung durch Reduzierung von Bewegungs- und Ermüdungsdefekten, wodurch Leckagen oder Risse von Wülsten der Zylinderkopfdichtung verhindert werden. Ferner ermöglicht das vorliegende System eine Reduzierung im Drahtringdurchmesser, was die Haltbarkeit der Kraftmaschine durch Reduzierung der Belastungen von Metallteilen verbessern kann.
Die Offenbarung bietet Unterstützung für ein System für eine Kraftmaschine, umfassend einen Drahtring, dazu ausgelegt, sich umlaufend um eine kreisrunde Verbrennungsöffnung einer Zylinderkopfdichtung zu erstrecken, wobei der Drahtring eine Metallablagerung auf einer Oberfläche von einer Vielzahl von selektiven Abschnitten umfasst, sodass die Abschnitte des Drahtrings, die sich weiter von einer Vielzahl von Bolzenöffnungen der Zylinderkopfdichtung entfernt befinden, die Metallablagerung aufweisen. In einem ersten Beispiel des Systems sind Abschnitte des Drahtrings, die sich dichter an der Vielzahl von Bolzenöffnungen der Zylinderkopfdichtung befinden, frei von der Metallablagerung. In einem zweiten Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel umfasst, weist die Metallablagerung einen Dickenbereich von 0,001-0,006 Zoll auf. In einem dritten Beispiel des Systems, das optional das erste und zweite Beispiel umfasst, ist das Metall chemisch oder durch Elektroplattieren abgelagert. In einem vierten Beispiel des Systems, das optional das erste bis dritte Beispiel umfasst, ist das Metall aus einer Gruppe von Nickel, Kupfer, Aluminium oder Nickel-Teflon ausgewählt. In einem fünften Beispiel des Systems, das optional das erste bis vierte Beispiel umfasst, weist die Oberfläche jedes Abschnitts des Drahtrings, der auf einem Bereichsmittelpunkt zwischen beliebigen zwei aufeinanderfolgenden Bolzenöffnungen von der Vielzahl von Bolzenöffnungen der Zylinderkopfdichtung liegt, die Metallablagerung auf. In einem sechsten Beispiel des Systems, das optional das erste bis fünfte Beispiel umfasst, umfasst die Metallablagerung auf der Oberfläche jedes Abschnitts von der Vielzahl selektiver Abschnitte des Drahtrings ferner eine zweistufige Dicke, wobei die zweistufige Dicke eine doppelte Oberflächenbeschichtung in einer mittleren Region und eine einzelne Oberflächenbeschichtung auf jeder von einer ersten Abschlussregion und einer zweiten Abschlussregion eines jeden Abschnitts von der Vielzahl selektiver Abschnitte des Drahtrings umfasst. In einem siebenten Beispiel des Systems, das optional das erste bis sechste Beispiel umfasst, weist die einzelne Oberflächenbeschichtung einen Dickenbereich von 0,001-0,003 Zoll auf, und die doppelte Oberflächenbeschichtung weist einen entsprechenden Dickenbereich von 0,002-0,006 Zoll auf. In einem achten Beispiel des Systems, das optional das erste bis siebente Beispiel umfasst, besteht der Drahtring aus kohlenstoffarmem Stahl oder rostfreiem Stahl.
Die Offenbarung bietet auch Unterstützung für ein System für eine Verbrennungskraftmaschine, umfassend eine Dichtungsplatte; eine Vielzahl von kreisrunden Verbrennungsöffnungen, positioniert auf der Dichtungsplatte, wobei die Vielzahl von kreisrunden Verbrennungsöffnungen dazu ausgelegt ist, mit einer Vielzahl von Zylinderbohrungsöffnungen der Kraftmaschine zusammenzupassen; eine Vielzahl von Bolzenöffnungen, verteilt auf der Dichtungsplatte, wobei die Vielzahl von Bolzenöffnungen mit der Vielzahl kreisrunder Verbrennungsöffnungen alterniert; und eine Vielzahl von Drahtringen, wobei sich jeder Drahtring umlaufend um eine entsprechende kreisrunde Verbrennungsöffnung von der Vielzahl kreisrunder Verbrennungsöffnungen erstreckt, und wobei eine Oberfläche von einer Vielzahl selektiver Oberflächen jedes Drahtrings, die auf einem Bereichsmittelpunkt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bolzenöffnungen von der Vielzahl von Bolzenöffnungen liegt, eine Metallablagerung aufweist. In einem ersten Beispiel des Systems sind Abschnitte jedes Drahtrings, die sich dichter an der Vielzahl von Bolzenöffnungen befinden, frei von der Metallablagerung. In einem zweiten Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel umfasst, ermöglicht jede Bolzenöffnung von der Vielzahl von Bolzenöffnungen einem Bolzen, hindurchzuverlaufen, um eine Zone hoher Kompression an den Abschnitten jedes Drahtrings, die sich dichter an dem Bolzen befinden, und eine Zone geringer Kompression an den Abschnitten jedes Drahtrings, die sich weiter entfernt von dem Bolzen befinden, herzustellen. In einem dritten Beispiel des Systems, das optional das erste und zweite Beispiel umfasst, besteht der Drahtring aus kohlenstoffarmem Stahl oder rostfreiem Stahl. In einem vierten Beispiel des Systems, das optional das erste bis dritte Beispiel umfasst, ist das Metall chemisch oder durch Elektroplattieren abgelagert. In einem fünften Beispiel des Systems, das optional das erste bis vierte Beispiel umfasst, ist das Metall aus einer Gruppe von Nickel, Kupfer, Aluminium oder Nickel-Teflon ausgewählt. In einem sechsten Beispiel des Systems, das optional das erste bis fünfte Beispiel umfasst, umfasst die Metallablagerung auf der Oberfläche jedes Abschnitts von der Vielzahl selektiver Abschnitte jedes Drahtrings ferner eine zweistufige Dicke, wobei die zweistufige Dicke eine doppelte Oberflächenbeschichtung in einer mittleren Region und eine einzelne Oberflächenbeschichtung auf jeder von einer ersten Abschlussregion und einer zweiten Abschlussregion jedes Abschnitts von der Vielzahl selektiver Abschnitte des Drahtrings umfasst. In einem siebenten Beispiel des Systems, das optional das erste bis sechste Beispiel umfasst, weist die einzelne Oberflächenbeschichtung einen Dickenbereich von 0,001-0,003 Zoll auf, und die doppelte Oberflächenbeschichtung weist einen entsprechenden Dickenbereich von 0,002-0,006 Zoll auf.
Die Offenbarung bietet auch Unterstützung für ein Dichtungssystem für eine Automobilkraftmaschine, umfassend einen Kraftmaschinenblock mit einer Vielzahl von Zylinderbohrungsöffnungen und einem Kurbelgehäuse; einen Zylinderkopf, positioniert auf dem Kraftmaschinenblock; einer Kopfdichtung, komprimiert zwischen dem Kraftmaschinenblock und dem Zylinderkopf, wobei die Kopfdichtung aufweist: eine Dichtungsplatte, eine Vielzahl von kreisrunden Verbrennungsöffnungen, positioniert auf der Dichtungsplatte, wobei die Vielzahl von kreisrunden Verbrennungsöffnungen dazu ausgelegt ist, mit der Vielzahl von Zylinderbohrungsöffnungen des Kraftmaschinenblocks zusammenzupassen, eine Vielzahl von Bolzenöffnungen, verteilt auf der Dichtungsplatte, wobei die Vielzahl von Bolzenöffnungen mit der Vielzahl kreisrunder Verbrennungsöffnungen alterniert, und eine Vielzahl von Drahtringen, wobei sich jeder Drahtring umlaufend um eine entsprechende kreisrunde Verbrennungsöffnung von der Vielzahl kreisrunder Verbrennungsöffnungen erstreckt, wobei eine Oberfläche jedes Drahtrings eine Metallbeschichtung auf Abschnitten des Drahtrings, die sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bolzenöffnungen der Vielzahl von Bolzenöffnungen erstrecken, umfasst, und wobei Abschnitte des Drahtrings, die sich dichter an der Vielzahl von Bolzenöffnungen befinden, frei von der Metallbeschichtung sind; und eine Vielzahl von Bolzen, die durch die Vielzahl von Bolzenöffnungen der Kopfdichtung verlaufen und den Zylinderkopf, die Kopfdichtung und den Kraftmaschinenblock halten. In einem ersten Beispiel des Systems ist jeder Drahtring der Kopfdichtung so konfiguriert, dass er entlang eines gesamten Umfangs eine variable Dicke aufweist, und wobei unbeschichtete Abschnitte jedes Drahtrings mit den metallbeschichteten Abschnitten alternieren. In einem zweiten Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel umfasst, umfasst die Metallbeschichtung auf der Oberfläche mindestens eines Abschnitts von den mehreren metallbeschichteten Abschnitten jedes Drahtrings ferner eine zweistufige Dicke, wobei die zweistufige Dicke eine doppelte Oberflächenbeschichtung mit einem Dickenbereich von 0,002-0,006 Zoll in einer mittleren Region und eine einzelne Oberflächenbeschichtung mit einem Dickenbereich von 0,001-0,003 Zoll auf jeder von einer ersten Abschlussregion und einer zweiten Abschlussregion des mindestens einen Abschnitts von den mehreren metallbeschichteten Abschnitten aufweist.
Die 1-5B zeigen beispielhafte Konfigurationen mit Lagebeziehungen der verschiedenen Komponenten. Wenn solche Elemente im direkten Kontakt miteinander oder direkt gekoppelt abgebildet sind, dann können sie in mindestens einem Beispiel als in direktem Kontakt miteinander beziehungsweise direkt gekoppelt bezeichnet werden. Ähnlich können Elemente, die aneinander angrenzend oder zueinander benachbart gezeigt sind, in mindestens einem Beispiel aneinander angrenzend bzw. zueinander benachbart sein. Beispielsweise können Komponenten, die in einem Flächenkontakt miteinander liegen, als in einem Flächenkontakt befindlich bezeichnet werden. Als ein weiteres Beispiel können Elemente, die nur über einen Zwischenraum voneinander getrennt und ohne andere Komponenten dazwischen positioniert sind, in mindestens einem Beispiel als solche bezeichnet werden. Als noch ein weiteres Beispiel können Elemente, die über- bzw. untereinander, auf einander entgegengesetzten Seiten oder links bzw. rechts voneinander gezeigt sind, relativ zueinander als solche bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren gezeigt, in mindestens einem Beispiel ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden, und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements kann als eine „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Wenn hierin verwendet, können oben / unten, obere/r/s, untere/r/s, oberhalb / unterhalb relativ zu einer vertikalen Achse der Figuren sein und verwendet werden, um eine Positionierung von Elementen der Figuren relativ zueinander zu beschreiben. So sind in einem Beispiel Elemente, die oberhalb von anderen Elementen gezeigt sind, vertikal über den anderen Elementen positioniert. Ferner sind in den 1-2 Referenzachsen 199 und 299 enthalten, um die oben beschriebenen Ansichten und relativen Ausrichtungen zu vergleichen. Als noch ein weiteres Beispiel können Formen der Elemente, die innerhalb der Figuren abgebildet sind, als diese Formen aufweisend bezeichnet werden (beispielsweise als rund, gerade, eben, gewölbt, abgerundet, gefast, abgewinkelt oder dergleichen). Ferner können Elemente, die einander schneiden, in mindestens einem Beispiel als schneidende Elemente oder als einander schneidend bezeichnet werden. Ferner kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements gezeigt ist oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in mindestens einem Beispiel als solches bezeichnet werden. Die 1-5B sind annähernd maßstabsgetreu gezeichnet, obwohl andere Abmessungen oder relative Abmessungen verwendet werden können.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Gestaltungen und Routinen nur Beispiele sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen sind, da zahlreiche Abänderungen möglich sind. Darüber hinaus sollen die Begriffe „erste/r/s“, „zweite/r/s“, „dritte/r/s“ und dergleichen, sofern nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges angegeben ist, keine Reihenfolge, Position, Menge oder Bedeutung bezeichnen, sondern werden lediglich als Kennzeichnungen verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie weitere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart wurden.
Wenn hierin verwendet, wird der Begriff „ungefähr“ so ausgelegt, dass er plus oder minus fünf Prozent des Bereichs oder Wertes umfasst, sofern nicht anders angegeben.
Die folgenden Ansprüche verweisen insbesondere auf bestimmte Kombinationen und Teilkombinationen, die als neu und nicht offensichtlich erachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie eine Einbeziehung eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, nicht so, dass sie zwei oder mehr solcher Elemente erfordern oder ausschließen. Weitere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch eine Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Präsentation neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, sei ihr Umfang nun breiter, enger, gleich oder anders als derjenige der ursprünglichen Ansprüche, werden ebenfalls als innerhalb des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6676134 B1 [0003]
WO 2005060516 A2 [0003]

Claims

Dichtung für eine Kraftmaschine, umfassend: einen Drahtring, dazu ausgelegt, sich umlaufend um eine kreisrunde Verbrennungsöffnung einer Zylinderkopfdichtung zu erstrecken, wobei eine Oberfläche des Drahtrings eine Metallablagerung auf einer Vielzahl von selektiven Abschnitten umfasst, sodass die Abschnitte des Drahtrings, die sich weiter von einer Vielzahl von Bolzenöffnungen der Zylinderkopfdichtung entfernt befinden, die Metallablagerung aufweisen.
Dichtung nach Anspruch 1, wobei Abschnitte des Drahtrings, die sich dichter an der Vielzahl von Bolzenöffnungen der Zylinderkopfdichtung befinden, frei von der Metallablagerung sind.
Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Metallablagerung einen Dickenbereich von 0,001-0,006 Zoll aufweist.
Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Metall chemisch oder durch Elektroplattieren abgelagert ist.
Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Metall aus einer Gruppe von Nickel, Kupfer, Aluminium oder Nickel-Teflon ausgewählt ist.
Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche jedes Abschnitts des Drahtrings, der auf einem Bereichsmittelpunkt zwischen beliebigen zwei aufeinanderfolgenden Bolzenöffnungen von der Vielzahl von Bolzenöffnungen der Zylinderkopfdichtung liegt, die Metallablagerung aufweist.
Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Metallablagerung auf der Oberfläche jedes Abschnitts von der Vielzahl selektiver Abschnitte des Drahtrings ferner eine zweistufige Dicke umfasst, wobei die zweistufige Dicke eine doppelte Oberflächenbeschichtung in einer mittleren Region und eine einzelne Oberflächenbeschichtung auf jeder von einer ersten Abschlussregion und einer zweiten Abschlussregion jedes Abschnitts von der Vielzahl selektiver Abschnitte des Drahtrings umfasst.
Dichtung nach Anspruch 7, wobei die einzelne Oberflächenbeschichtung einen Dickenbereich von 0,001-0,003 Zoll aufweist und die doppelte Oberflächenbeschichtung einen entsprechenden Dickenbereich von 0,002-0,006 Zoll aufweist.
Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Drahtring aus kohlenstoffarmem Stahl oder rostfreiem Stahl besteht.
System, umfassend: eine Dichtungsplatte; eine Vielzahl von kreisrunden Verbrennungsöffnungen, positioniert auf der Dichtungsplatte, wobei die Vielzahl von kreisrunden Verbrennungsöffnungen dazu ausgelegt ist, mit einer Vielzahl von Zylinderbohrungsöffnungen der Kraftmaschine zusammenzupassen; eine Vielzahl von Bolzenöffnungen, verteilt auf der Dichtungsplatte, wobei die Vielzahl von Bolzenöffnungen mit der Vielzahl von kreisrunden Verbrennungsöffnungen alterniert; und eine Vielzahl von Drahtringen, wobei sich jeder Drahtring umlaufend um eine entsprechende kreisrunde Verbrennungsöffnung von der Vielzahl von kreisrunden Verbrennungsöffnungen erstreckt, und wobei eine Oberfläche von einer Vielzahl selektiver Abschnitte jedes Drahtrings, die in einem Bereichsmittelpunkt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bolzenöffnungen von der Vielzahl von Bolzenöffnungen liegen, eine Metallablagerung aufweist.
System nach Anspruch 10, wobei Abschnitte des Drahtrings, die sich dichter an der Vielzahl von Bolzenöffnungen befinden, frei von der Metallablagerung sind.
System nach einem der Ansprüche 10 und 11, wobei jede Bolzenöffnung von der Vielzahl von Bolzenöffnungen einem Bolzen ermöglicht, hindurchzuverlaufen, um eine Zone hoher Kompression an den Abschnitten jedes Drahtrings, die sich dichter an dem Bolzen befinden, und eine Zone geringer Kompression an den Abschnitten jedes Drahtrings, die sich weiter entfernt von dem Bolzen befinden, herzustellen.
System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Drahtring aus kohlenstoffarmem Stahl oder rostfreiem Stahl besteht.
System nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das Metall chemisch oder durch Elektroplattieren abgelagert ist.
System nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei das Metall aus einer Gruppe von Nickel, Kupfer, Aluminium oder Nickel-Teflon ausgewählt ist.