DE3039232A1

DE3039232A1 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE3039232A1
Application number: DE19803039232
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing 5060 Bergisch Gladbach Eckert
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1980-10-17
Filing date: 1980-10-17
Publication date: 1982-05-19

Description

Dichtungsanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Art.
Es ist bei luftgekühlten Huhkolbenbrennkraftmaschinen üblich, einen massiven Dichtungsring aus Stahl oder hochfestem Guß in der Trennfuge zwischen einem Aluminium-Zylinderkopf und einem Grauguß-Zylinderrohr einzuspannen, um die Wärmedehndifferenz im Betrieb gleitend aufzunehmen. Bei zu hoher Wärmebeanspruchung, z. B. durch fehlerhafte Kraftstoffzumessung, kann die Dichtfläche des Aluminiums zunächst örtlich so an Festigkeit einbüßen, daß Brenngase durch einen Spalt austreten. Die dadurch abermals zunehmende Erwärmung kann durch plastische Deformation des ganzen Zylinderkopfes unter Teilverlust der Schrauben spannung zum Motorausfall führen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine-Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art derart auszubil.den, daß ihre Dichtwirkung verbessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Mit der-Erfindung wird eine Dichtungsanordnung geschaffen, bei welcher der stehend angeordnete Dichtungsring bei der Montage von Zylinderkopf und Zylinderrohr die Trennfuge abdeckt, so daß er im Betrieb der Brennkraftmaschine unter der Wirkung des Zylinderinnendruckes eiastisch oder plastisch vor der Trennfuge gepreßt wird. Damit entsteht mit einfachen Mitteln eine Art Vordichtung, die auch noch bei örtlich gefihrdeter Aluminium-Festigkeit eine Durchblasen durch die Trennfuge verhindern kann. Auch ein fehlerbedingtes Nachlassen der Verspannung von Zylinderkopf und Zylinderrohr wirkt sich auf einen sicheren Motorbetrieb kaum störend aus.
Unter stehend angeordneten Dichtungen im Sinne der Erfindung s-ind alle Dichtungen zu verstehen, deren Höhe zu Breiteverhältnis größer oder gleich 1 ist.
Da der erfindungsgemäße Dichtungsring wiederholt Verformungen unterworfen ist, die dadurch entstehen, daß unterschiedliche.Wärmedehnungen zwischen Zylinderkopf und Zylinderrohr im Betrieb auftreten, wird der Dichtungsring aus einem Material hergestellt, das bei Betriebstemperatur plastisches Verhalten zeigt.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines ausgewählten Beispiels näher erläutert.
Es stellen dar: Fig. 1 einen ausschnittsweisen Querschnitt durch die Verbindungsstelle Zylinderkopf - Zylinderrohr bei einer luftgekühlten Brennkraftmaschine; Fig. 2 eine übertrieben dargestellte-Deformationsabbildung der Verbindung gemäß Fig. 1; Fig. 3 ein ausschnittsweiser Querschnitt durch eine Zylinderkopf - Zylinderrohr - Verbindungsstelle mit zwei zueinander senkrecht angeordneten Dichtungsringen.
In allen drei Abbildungen ist schematisch eine auszugsweise dargestellte Verbindungsstelle zwischen einem luftgekühlten Zylinderkopf und einem luftgekühlten Zylinderrohr abgebildet. Hierbei ist der Zylinderkopf mit 1, das Zylinderrohr mit 2, der aus vorzugsweise Weichaluminium hergestellte, stehend angeordnete Dichtungsring mit 3 und der üblicherweise vorhandene liegend angeordnete Dichtungsring mit 4 bezeichnet.
Zur Aufnahme des Dichtungsringes 3 ist im Dichtungsbereich 5 des Zylinderkopfbodens eine Nut 6 vorgesehen. Radial nach außen anschließend an diese Nut 6.
ist in Fig. 1 und 2 eine Dichtungsflache 7 in den Zylinderkopf 1 eingearbeitet, die mit einer Dichtung 5-fläche 8 auf der Stirnseite des Zylinderrohres 2 in zusammengebautem Zustand zusammenwirken und eineTrennfuge9bildet.
Das Zylinderrohr 2 weist auf seinem inneren Umfang seiner stirnseitigen Dichtfläche 8 einen Absatz 10 auf, der zur Aufnahme des Dichtungsringes 3 dient.
Vor dem Montieren des Zylinderkopfes 1 auf das Zylinde rohr 2 wird auf den Absatz 10 der Dichtungsring. 3 gestellt.
Sodann werden Zylinderkopf 1 und Zylinderrohr 2 in üblicherweise durch entsprechende Zylinderkopfschrauben miteinander verspannt. Ist der Abstand zwischen dem Grund der Ringnut 6 und dem Absatz 10 größer als die Höhe des Dichtungsringes 10, weist er also ein axiales Spiel auf, so wird er im Betrieb durch den Zylinderinnendruck elastisch oder plastisch verformt vor die Trennfuge 9 gepreßt.
Wird der Dichtungsring 3 hingegen ohne axiales Spiel eingebaut, so wird er durch den Anpreßdruck zwischen dem Zylinde kopf i und dem Zylinderrohr 2 axial gestaucht. Dadurch erhöht sich seine Vorabdichtwirkung ganz erheblich.
Fig. 2 zeigt in übertriebener Darstellung, daß die wärmebedingte Verschiebung von Zylinderkopf 1 zu dem Zylinderrohr -2, auch dann, wenn sich die Trennfuge 9 keilförmig zwischen den Dichtflächen 7, 8 öffnet, nicht zu einem Undichtwerden der Verbindung führt, da der Dichtungsring 3, insbesondere ein plastisch verformbarer, nach wie vor vor der Dichtungsfläche 7, 8 liegenbleibt.
Die Abb. nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, daß die beiden Dichtflächen 7, 8 nicht direkt aufeinanderliegen, sondern daß in der Trennfuge 9 ein an sich bekannter Dichtungsring 4 liegend angeordnet ist. Wie auch dieses Beispiel zeigt, werden durch den erfindungsgemäßen Dichtungsring 3 die nunmehr vorhandenen.beiden Trennfugen sicher überdeckt, obschon er in. diesem Beispiel mit axialem Spiel eingebaut ist.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung des Dichtung 5 ringes 3 können nunmehr die Schraubenkräfte, die den Zylinderkopf mit dem Zylinderrohr verspannen, geringer gehalten werden.

Claims

Patentansprüche Dichtungsanordnung an einer Trennfuge zwischen einem Zylinderkopf und einem Zylinderrohr bei einer luftgekühlten Hubkolbenbrennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungsring (3) stehend vor der Trennfuge (9) auf einem Absatz (10) am inneren Umfanq des Zylinderrohres (2) angeordnet ist und mit seinem anderen Ende in einc Ringnut (6) taucht, di den Brennraum im Zylinderkopfboden umschließt.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennfuge (9) ein an sich bekannter Dichtungsring (4) liegend angeordnet ist.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stehend angeordnete Dichtungsring (3) aus einem sich bei Betriebstemperatur plastisch verformbaren Material hergestellt ist.
4. Dichtungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den stehend angeordneten Dichtungsring (3) zusammenwirkende Trennfuge (9) des Zylinderrohres (2) breiter als der Dichtungsring (3) ausgebildet ist.
5. Dichtungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stehend angeordnete Dichtungsring (3) mit axialem Spiel zwischen dem Absatz (10) und der Ringnut (6) eingesetzt ist.
6.- Dichtungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stehend angeordnete Dichtungsring (3) höher als der Abstand zwischen dem Absatz (10j und der Ringnut (6) ist.