DE2530923C2 - Zylinderkopfgitterabdichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylindcrkopfgittcrabdichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine Zylinderkopfgitterabdichtung dieser Art ist aus der DE-OS 23 24 322 bekannt. Hierbei sind in der Trommelstirnwand jeweils zwei konzentrische, eine Zylinderbohrung umgebende Dichtungsringe vorgesehen, wobei jeweils der eine, äußere Dichtungsring in einen entsprechenden Ausschnitt des ihm benachbarten anderen Dichtungsringes eingreift.

Diese Ausführungsform reicht noch nicht zur vollständigen Abdeckung des Brennkammcrzuflußkanals aus. Insbesondere ergeben sich noch Schwierigkeiten an den Stoßstellen benachbarter äußerer Dichtungsringe, deren äußere Teile relativ weit vom Drehzentrum entfernt liegen. Da sich die maximale Motordrehzahl nach der maximal zulässigen Gasgeschwindigkeit an der Dichtungsstcllc richten muß, ist ein möglichst geringer Dichtungsradius erwünscht. Mit steigendem Dichtungsradius steigen auch die Umfangsgeschwindigkeiten. Auch kommt es darauf an, die mit Ol /u benetzende

Fläche möglichst klein zu halten.

Um eine Kurzschlußverbindung beim gleichzeitigen Überfahren der Gaseinlriits und Gasaustrittsöffungen zu vermeiden, dürfen diese nicht innerhalb des gleichen Dichtungsraumes liegen. Die lichte Bogenlänge zwischen der Gaseintrittsöffnung und der Gasaus'.riitsöffnung ergibt auf den Drehmittelpunkt bezogen den Steuerwinkel p. Jc größer dieser ist, desto kleiner ist das crzielbare Verdichtungsverhältnis der Itrennkraftmaschine.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Zylinderkopfgitterabdichtung so weiter zu gestalten und zu verbessern, daß eine einwandfreie Abdichtung, insbesondere an den Obergangsstellen gegeben ist und daß ein kleinerer Stcuerwinkcl erzielbar ist, als ihn die bekannte Bauart zuläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Hierbei wird der die Zylinderbohrung umgebende Dichtungsring vom Verbrennungsgas gegen die äußere Wandung der Nut gepreßt, in der der Dichtungsring angeordnet ist. Da die Höhe der Dichtungsleistcn geringer ist, a.'s die der Dichtungsringe, besteht an den Stoßstcllcn beider Dichtungselcmente eine Stufe, deren Überwindung den Verbrennungsgasen einen solchen Widerstand bietet, daß hierbei genügend Energie verbraucht wird, um die Dichtigkeit dieser Stellen zu gewährleisten.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Un-Xi tcransprüchen angegeben.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

I^- i g. 1 eine teilweise Draufsicht auf die mit Dichtungsringen besetzte Stirnseite der Trommel, J5 F i g. 2 eine teilweise Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführung,

F i g. 3 eine weitere Ausfühmngsform in der Draufsicht,

I· i g. 4 einen teilweisen Längsschnitt durch einen Zylinder nach der Linie IV-IV in F i g. 2,

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in F i g. 4 und

F i g. 6 eine vergrößerte Einzelheit im Längsschnitt.

F i g. 1 zeigt in der Draufsicht einen Teil einer umlaufenden Trommel 1 eines Axialkolbenmotor. In der Trommel I sind mit parallelem Abstand voneinander und konzentrisch zur Trommelachse Zylinderbohrungen 2 vorgesehen, in denen nicht dargestellte Kolben geführt sind. Die Stirnseite der Trommel 1 wird von einem nicht dargestellten Zylinderkopf abgedeckt, in dem eine einzige, für alle Zyliiiderbohrungen gemeinsam vorgesehene Brennkammer, sowie (gestrichelt dargestellte) Gaseintritts- und Ciasaustritisöffnungcn E bzw. Λ angeordnet sind.

Es kommt wesentlich darauf an, den Kaum zwischen der Stirnfläche der Trommel 1 und dem Zylinderkopf so abzudichten, daß die in den Zylinderbohrungen herrschenden Druckverhältnisse nicht gestört werden.

Der lichte Bogen zwischen der Gaseintrittsöffnung E und der Gasaustrittsöffnung A bestimmt, auf den Dreh-W) niittclpunkt bezogen, den Stcuerwinkel />, dessen Größe für das mögliche Verdichtungsverhältnis maßgebend ist und möglichst klein sein soll. Diese öffnungen dürfen nicht gleichzeitig innerhalb eines Dichtungsabsehnittes liegen, weil sonst eine Kur/schliißvcrbinilung entsteht. ti5 Beim Umlauf der Trommel entstehen naturgemäß Leckverluste, wenn die /.ylinderbohrungcn 2 von der einen in die andere Position gelangen. Aus diesem Grunde ist es notwendig, auch die Räume zwischen be-

nachbarten Zylinderbohrungen einwandfrei abzudich-'en.

Wie Fig. 1 zeigt, ist mit radialem Abstand von der Zylinderinnenwand 3 in der Stirnfläche de,- Trommel 1 jeweils ein Dichtungsring 4 z. B. aus Grauguß eingesetzL Dieser siizt, wie die F i g. 5 und 6 zeigen, auf einer Wellfeder 5 und ist beidseitig von den Wänden 6,7 einer Nut 8 begrenzt.

Zwischen zwei benachbarten Dichtungsringen 4 sind annähernd in llmfangsrichtung Dichtungsleisten 9,10 in ιυ entsprechende Nuten der Trommelstirnfläche eingesetzt und stoßen stumpf gegen die Dichtungsringe 4. Wie die Fig.4 bis 6 zeigen, ist die Tiefe dieser Dichtungsleisten 9, 10 geringer, als diejenige der Dichtungsringe 4. Auf diese Weise ergibt sich an der Stoßstelle ein Stufensprung /.wischen dem Grund 9 der Ringnut 8 für den Dichtungsring 4 und dem Grund 10 der Nut U für die Dichtungsleiste 10 bzw. 12 oder 13, der dazu beiträgt, den unter den Dichtungsring 4 gelangenden Verbrennungsgascn einen zusätzlichen Widerstand zu bicten und zu verhindern, daß Gase unter der Dichlungsleiste entlang entweichen.

Die Dichtungsleisten 9,10 können an beliebigen Stcllen angeordnei sein und sollen einen Raum begrenzen, der von der Ausschußöffnung der Brennkammer bestrichenwird.

Fig.2 zeigi eine verstärkte Abdichtung mit Hilfe mindestens eines Dichtungslcistenpaares 12,13. Hierfür gelten grundsätzlich die oben angeführten Merkmale für den Stufensprung ebenso wie bei einfachen Dich- μ tungsleisten.

Zusätzlich ist bei dieser Konstruktion eine Bohrung 14 vorgesehen, die unmittelbar mit dem Schmierölsystern der Trommel 1 in Verbindung steht. Hierdurch wird es möglich gemacht, den von den Dichlungsleisten js 12,13 begrenzten Kanal zusätzlich mit öl zu füllen und dadurch eine zusätzliche Abdichtung zu bewirken.

In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, wenn, wie F i g. 3 zeigt, die Kreismiitclpunkie der Dichtungsleiste)! 9, 10 bzw. 12, 13 nicht mit der Trominelachse übercinstimmen, sondern zu dieser versetzt sind. Dabei ist es gegebenenfalls zweckmäßig, wenn die von den Dichtungsleisten begrenzten Räume, wie dargestellt, entgegen der Drehrichtung der Trommel konvergieren. Hierdurch wird der Aufbau des Schmierfilmes zwischen den 4^r> Dichtungsleistcn und dem Zylinderkopf erleichtert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zylinderkopfgitterabdichtung für eine Brennkraftmaschine, die eine Vielzahl von Arbeitsräumen aufweist, die am Ende einer umlaufenden Trommel als achsparallele Zylinderbohningen ausgebildet sind, und denen eine einzige, im Zylinderkopf befindliche, ortsfeste Brennkammer mit einer Gaseintriltsöffnung und einer Gasaustrittsöffnung zugeordnet ist, und wobei in der Trommelstirnwand für jede Zylinderbohrung eine diese mit radialem Abstand umgebende Nut oder Ausnehmung zur Aufnahme eines Dichtungsringes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Dichtungsringen (4) mindestens zwei annähernd in Umfangsrichtung verlaufende Dichtungskisten (9, 10, 12, 13) so angeordnet sind, daß die jeweils inneren Dichtungsleisten (9, 10 bzw. 9, 12) eine Ringfläche begrenzen, die die Gaseintrius- und Gasaustrittsöffnungen (E. A) zur Brennkammer überstreicht, und daß die Dichtflächen der Dichtungsleisten (9,10,12,13) in der gleichen Ebene wie diejenige der Dichtungsringe (4) liegt, deren Höhe aber geringer ist, als die Höhe der Dichtungsringe (4)·

2. Zylinderkopfgitterabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ringfläche begrenzenden Dichtungsleistcn jeweils paarweise ungeordnet sind.

3. Zylinderkopfgitterabdichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenraum /wischen den Dichtungsleistcn (12,13) eines Dichtüngsleistenpaares jeweils eine mit dem Schmierölsystem verbundene Bohrung (14) vorgesehen ist.

4. Zylinderkopfgitterabdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte der kreisbogenförmigen Dichtungsleisten (9,10) von der Achse der Trommel (1) bzw. des Zylinderteilkreises abweichen.

5. Zylinderkopfgitterabdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Dichtungsleisten (9, 10) begrenzte Raum entgegen der Drehrichtung der Trommel (1) konvergiert.