DE2548534C2

DE2548534C2 - Verbindung von Zylinderkopf und Zylinderrohr einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2548534C2
Application number: DE19752548534
Authority: DE
Inventors: Friedrich 5073 Kürten Jordan
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1975-10-30
Filing date: 1975-10-30
Publication date: 1985-04-04
Also published as: JPS60181254U; JPS5254621A; FR2329884B1; FR2329884A1; IT1073076B; GB1541252A; DE2548534A1

Description

gefüllt, so wird die Einfüllöffnung 4 so lange verschlossen, bis der eingefüllte Metallguß erstarrt ist Danach ist eine Verbindung hergestellt, die eine gute Festigkeit hat und gleichzeitig eine elastische Verschiebung zwischen den beiden Teilen erlaubt Das Maß der Elastizität kann durch die Größe des Ringraumes 3 im Verhältnis zu der übrigen Berührungsfläche zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderrohr bzw. durch Spiel zwischen beiden Teilen und durch die Auswahl eines geeigneten Metallgusses verändert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2 dungsort erzeugtes Metallgußteil von Ringform ausge- Patentansprüche: bildet ist und in einen Ringraum eingreift, der durch sich gegenüberliegende umlaufende Innen- bzw. Außennu-

1. Verbindung von Zylinderkopf und Zylinderrohr ten am Zylinderrohr bzw. am Zylinderkopf gebildet einer Brennkraftmaschine, wobei Zylinderkopf und 5 wird. Das in den Ringraum eingefüllte Metallgußteil bil-Zylinderrohr aus Materialien mit unterschiedlichen det dabei zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylin-Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt sind derrohr eine Art Verzahnungszwischenglied, das für ei- bzw. im Betriebszustand thermischen Belastungen ne sichere Befestigung des Zylinderkopfes-am Zylindermit unterschiedlichem Wärmeausdehnungsverhal- rohr bei den vorwiegend in Längsrichtung des Cylinderten unterworfen sind, dadurch gekenn- to rohres auftretenden Kräften Sorge trägt Der Metallzeichnet, daß ein Verbindungselement als am guß, der vorzugsweise nach dem Druckgußverfahren Verbindungsort erzeugtes Metallgußteil von Ring- über eine in den Ringraum mündende und radial zum form ausgebildet ist und in einem Ringraum (3) ein- Ringraum angeordnete Einfüllöffnung einbringbar ist. greift, der durch sich gegenüberliegende umlaufende weist dabei eine zum Ausgleich der Dehmingsunter-Innen- bzw. Außennuten am Zylinderrohr (2) bzw. 15 schiede zwischen Zylinderkopf und Zylinderrohr erforam Zylinderkopf (1) gebildet wird. derliche Elastizität und Festigkeit auf.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Vorzugsweise ist neben der Einfüllöffnung eine radial zeichnet, daß zumindest je eine in den Ringraum (3) zum Ringraum angeordnete und in diesen mündende mündende Einfüll- und Entlüftungsöffnung (4,5) ra- Entlüftungsöffnung vorgesehen, wobei die Einfüll- und dial zum Ringraum (3) angeordnet ist, über die der 20 Entlüftungsöffnung räumlich so angeordnet sind, daß Metaüguü nach dem DruckguBverfahren einge- sich während des Füilvorgänges die EinfGüöffnung verbracht wird, tikal gesehen unterhalb der Entlüftungsöffnung befindet, wobei zumindest die EinfüUöffnung vergießbar aus-

gebildet ist Dadurch ist es in einfacher Weise möglich,

25 durch die EinfüUöffnung das flüssige Metall einzubringen, wobei aus der oberhalb angeordneten Entlüftungs-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung von öffnung Luft austreten kann. Anschließend wird zumin-

Zylinderkopf und Zylinderrohr einer Brennkraftmaschi- dest die Einfüllöffnung verschlossen, so daß das flüssige

ne, wobei Zylinderkopf und Zylinderrohr aus Materia- Metall während der Erstarrung nicht auslaufen kann,

lien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffi- 30 Es ist aus der CH-PS 2 02 029 zwar grundsätzlich be-

zienten hergestellt sind bzw. im Betriebszustand thermi- kannt, an zu verbindenden Bauteilen jeweils zusammen-

schen Belastungen mit unterschiedlichem Wärmeaus- wirkende Nuten vorzusehen, die einen Ringraum bilden

dehnungsverhalten unterworfen sind. und zur Befestigung der Bauteile mit einer aushärten-

Zylinderköpfe für eine Brennkraftmaschine sind QbIi- den Masse, z. B. einer Metallegierung, gefüllt werden,

cherweise mittels in das Kurbelgehäuse der Brennkraft- 35 Die zu verbindenden Bauteile sind dabei aber als elek-

maschine einschraubbarer Dehnschrauben mit dem Zy- trische Leistungsschalter, Isolierteile oder andere elek-

linderrohr verspannt bzw. an diesem befestigt Eine der- trotechnische Bauteile ausgebildet, bei denen die beson-

artige Befestigungsart eines Zylinderkopfes an einem dere Problematik von Brennkraftmaschinenbauteilen,

Zylinderrohr ist beispielsweise in der DE-AS 19 61 804 die im Betrieb einem unterschiedlichen Wärmeausdeh-

beschrieben. Mit steigender thermischer und mechani- 40 nungsverhalten unterworfen sind, nicht gegeben ist.

scher Belastung treten allerdings bei einer derartigen Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die

Befestigungsart insbesondere bei Zylinderköpfen, üe Zeichnung verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel

aus Materialien mit einem unterschiedlichen Wärme- der Erfindung vereinfacht dargestellt ist Es zeigt

ausdehnungskoeffizienten hergestellt sind oder auf- F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Zylinderkopf

grund einer höheren thermischen Belastung einem un- 45 und ein Zylinderrohr, die nur schematisch dargestellt

terschiedlichen Wärmeausdehnungsverhalten ausge- sind;

setzt sind als das Zylinderrohr Festigkeits- und Verfor- F i g. 2 einen Querschnitt durch den Zylinderkopf und

mungsprobleme auf, da insbesondere die Schrauben- das Zylinderrohr gemäß der Linie II-11 in Fig. 1.

kräfte, die den Zylinderkopf mit dem Zylinderrohr und In den F i g. 1 und 2 ist mit 1 ein Zylinderkopf einer

dem Kurbelgehäuse verspannen, starke Verformungen 50 Brennkraftmaschine bezeichnet, der im einzelnen nicht

hervorrufen. Dies gilt z. B. bei einem aus einer Alumini- näher dargestellt ist Der Zylinderkopf 1 hat einen Vor-

um-Gußlegierung hergestellten Zylinderkopf, der auf- cprung mit einer zylindrischen Mantelfläche la, an die

grund der Materialeigenschaften des Aluminiums eine sich ein mit 2 bezeichnetes ebenfalls nicht näher ausge-

wesentlich höhere Wärmeausdehnung aufweist als ein führtes Zylinderrohr anschließt In die zylindrische

aus einer Graugußlegierung hergestelltes Zylinderrohr. 55 Mantelfläche la und die benachbarte Fläche des Zylin-

Da die Dehnschrauben die im Betriebszustand auftre- derrohres 2 ist je eine umlaufende Nut eingearbeitet,

tenden Dehnungsunterschiede zwischen Zylinderkopf wodurch sich ein Ringraum 3 ergibt (F i g. 2). An den

und Zylinderrohr nicht auszugleichen vermögen, kann Ringraum 3 schließen sich je eine diametral zueinander

es zur Rißbildung, Undichtigkeiten und letztlich zum angeordnete, radial nach außen verlaufende Einfüll- 4

Ausfall der Brennkraftmaschine kommen. 60 und Entlüftungsöffnung 5 an. Zum Füllen des Ringrau-

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ei- mes 3 mit dem Metallguß wird die Zylinderkopf-Zylinne Verbindung der eingangs genannten Art derart wei- derrohreinheit gemäß F i g. 1 etwa um 90° gedreht, so terzubilden, daß die Verbindung bei ausreichender Fe- daß die Einfüll- 4 und die Entlüftungsöffnung 5 etwa stigkeit im Betriebszustand auftretende Dehnungsun- vertikal übereinander angeordnet sind. Durch die dann terschiede zwischen Zylinderkopf und Zylinderrohr der 65 tiefer liegende EinfüUöffnung 4 wird der Metallguß nach Brennkraftmaschine elastisch aufnehmen kann. Zur Lö- dem Druckgußverfahren eingebracht, wobei gleichzeisung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekenn- tig aus der gegenüberliegenden Öffnung Luft und Verzeichnet, daß ein Verbindungselement als am Verbin- unreinigungen austreten können. Ist der Ringraum 3