DE3215709A1

DE3215709A1 - Zylinderkopfdichtung

Info

Publication number: DE3215709A1
Application number: DE19823215709
Authority: DE
Inventors: Terence Peter Muggleswick Durham Nicholson
Original assignee: Individual
Current assignee: Nicholson Terence Peter Hexham Northumberland
Priority date: 1981-05-01
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1982-11-25
Also published as: GB2097872A; US4390185A; DE3215709C2; FR2505006A1; IT1159544B; IT8212520A0; SE8202731L; NL190202C; SE443023B; FR2505006B1; NL8201805A; GB2097872B; BR8202517A

Description

(Priorität der Patentanmeldung in GB Nr. 81 13 497 vom I.Mai I98I)

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

In der DE-Patentanmeldung P 3o 44 o95.o der gleichen Anmelderin ist bereits eine Zylinderkopfdichtung zur Abdichtung der Trennfuge zwischen Zylinderblock und Zylinderkopf vorgeschlagen, bei dem in einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung mit nassen Laufbüchsen gearbeitet wird. Diese Zylinderkopfdichtung weist ein Paar von äußeren Platten auf, die nach außen gerichtete Sicken an den Stirnflächen aufweisen, die von den Zylinderöffnungen weg weisen, als auch eine Abstandsplatte zwischen diesen Außenplatten, die aus mehreren Schichten besteht. Hierbei weist die mittlere Abstandsplatte eine Schicht aus weichem Metall sowie hartmetallische Oberflächenschichten auf. Zwischen jeder Zylinderbohrung und den äußeren Metallplatten ist eine aus Metall bestehende Ringscheibe vorhanden, die an ihrer in axialer Richtung weisenden Stirnfläche mit umlaufenden sickenförmigen, V-Profil besitzenden Elementen bestückt ist. Die Dicke der Ringscheibe, gemessen als Abstand zwischen den Spitzen der Sicken, ist um einen bestimmten Wert größer als die Dicke der Abstandsplatte, wobei der Dickenwert, gemessen zwischen den Sickentälern, wesentlich kleiner als die Dicke der Abstandsplatte ist.

Eine derartige Dichtung hat sich als ausgezeichnet bewährt, besonders im Einsatz in, nasse Laufbüchsen aufweisenden Motoren, in welchen hohe Temperaturen und hohe Gasdrücke vorliegen. Ihr einziger Nachteil besteht darin, daß ihre Herstellungskosten zu hoch sein können, wenn man diese Konstruktion in Motoren einbauen will die eine niedrigere Leistung abgeben. Hier hat der Preis-

Iofaktor eine erhöhte Bedeutung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zylinderkopfdichtung anzugeben, bei der die Kosten, unter Beibehaltung von hervorragenden Dichteigenschaften, ver-15ringert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruches 1 gelöst.

^2oBei der erfindungsgemäßen Ausführungsform erstreckt sich damit nicht die mit Ringelementen bestückte Ringscheibe zu der jeweiligen Zylinderbohrung bzw. Bohrungswand hin sondern dies tut die mittlere Scheibe,d.h. die Abstandsscheibe der Dichtung, und darüber hinaus ist

25die Abstandsplatte nahe der Zylinderbohrung an ihren axialen Stirnflächen mit umlaufenden Ring- oder Sickenelementen versehen ,die ein radiales V-Profil haben. Andererseits, ähnlich der bekannten Dichtung, ist die Dicke der Abstandsplatte, nunmehr gemessen über die

3°einander gegenüberliegenden Spitzen, aber der Abstandsplatte selbst, bevor die Dichtung installiert wird, um einen vorbestimmten Wert größer als der übrige Teil der Abstandsplatte. Andererseits ist der Dickenwert, der sich durch den Abstand zwischen den Tälern der Ring-

35elemente ergibt, wesentlich kleiner als die Dicke der Abstandsplatte im übrigen Bereich.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine allgemeine Draufsicht auf die Zylinderkopfdichtung, bei der nur die Stellungen der Zylinderbohrung, der Stehbolzen und der Kühl^· öffnungen dargestellt ist

Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Dichtung, jedoch mit Einzelheiten

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt gemäß Linie A-A der Fig. 2 und
Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt gemäß Linie B-B der Fig. 2.

Die in der Zeichnung dargestellte Zylinderkopfdichtung ist zwecks Abdichtung der Trennfuge in einem V-8 Zylinderblock mit nassen Laufbüchsen vorgesehen. Der wesentliche Teil dieser Dichtung ist in Übereinstimmung mit der älteren Anmeldung der gleichen Anmelderin, Nr. P 3o -13 19o.i|,angegeben.

wie anschaulich den Figuren 3 und 4 entnommen werden kann, besitzt die Zylinderkopfdichtung zwei äußere Platten aus gewalztem Stahl (Flusstahl)j die angelassen sind auf die Güte DSCR EN 2, wobei jede dieser äußeren Platten 1 eine Dicke, von Q,38 mm (o,ol5 Zoll) hat und die Dichtung ferner eine zentrale Abstandsplatte 2 aus mehreren Schichten aufweist, welche eine Dicke von o,79 mm (o,o31 Zoll) haben kann. Die Platte 2 besteht ebenfalls aus weichem Stahl, welcher durch anlassen eine niedrigere Härte bzw. höhere Weichheit erhielt. Jedoch ist die Abstandsplatte einem Walzarbeitsganr, unterworfen worden,durch die diePlattenhaut eine

hochharte. Metallschicht an beiden Oberflächen erhält. Die Dichtung wird überall mit einer Kupferschicht von o,o25 mm (ο,οοΐ Zoll) überzogen. Außerdem sind die äußeren Platten 1, vgl. Figur h, mit einer nach außen weisenden Einfachsicke, die im Querschnitt ein V-Profil hat, versehen. Der Weg der Sicke ist durch gestrichelte Linien in Figur 2 dargestellte wobei diese Linie die Spitzen oder Markierpunkte der Sicken verbindet. Die Einfachsicke mit nur einer Welle hat eine gesamte Breite von 1,6 mm (0,063 Zoll) und ihre Höhe, gemessen zwischen der äußeren Oberfläche der Platte, beträgt 1,14 mm (o,o45 Zoll).

Um den anderen Vorteil besser zu verstehen, demgemäß die Zylinderkopfdichtung eine hinreichende Abdichtung gegen Brenngas im Dichtungsbereich der vier Zylinderbohrungen gewährleistet, wird auf die Figuren 2 und 3 Bezug genommen.

Um jede der Zylinderbohrungen ist über einen radialen Abstand hinweg, welcher ausreichend ist, um den Rand der nassen Laufbüchse, (nicht gezeichnet) sowie den benachbarten Rand des Zylinderblockes zu überbrücken, ist die mittlere Abstandsplatte 2 an gegenüberliegenden Seiten bzw. Stirnflächen mit ringartigen sickenförmigen Elementen, nachfolgend Ringelemente 2a benannt, versehen.

Die maximale Dicke dieses Teiles der Abstandsplatte, gemessen zwischen den Spitzen der Ringelemente 2a, ist um einen vorbestimmten Wert größer als die Dicke des übrigen Teiles der Platte (vgl. rechte Seite der Figur 2) wenn die Zylinderkopfdichtung als ganzes Bauteil sich in einem nicht deformierten Zustand befindet und somit einer hohen spezifischen Belastung widersteht. Die minimale Dicke des mit den Ringelementen 2a versehenen bzw. besetzten Teiles der Abstandsplatte 2 ist aber nicht

unbeachtlich kleiner als die Dicke des übrigen Teiles der Abstandsplatte, vgl. also den rechten Teil der Platte 2 in Fig. 3. Hierdurch wird erfindungsgemäß in überraschender und vorteilhafter Weise sichergestellt, daß in dem Dichtbereich bzw. den Lücken hinreichend Raum zur Verfügung steht, um das überschüssige Material aufzunehmen welches verfliesst wenn die Platten einer hohen Belastung (z.B. nach Anziehen der Zugbolzen) ausgesetzt ist. Darüber hinaus verstärken diese Ringelemente ebenfalls den vorteilhaften Labyrinthdichteffekt.

Claims

- ir -

Terence Peter Nicholson 26.April I982 IG/Wo

21/LHG/225P42137

Patentanspruch

Zylinderkopfdichtung zur Abdichtung der Trennfuge zwischen dem Zylinderkopf und dem Laufbüchsen, insbesondere nasse Laufbüchsen, aufweisendem Zylinderblock einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, die ein Paar von äußeren Metallplatten aufweist, die abseits von den Zylinderbohrungen Sicken aufweisen, und diese Dichtung ferner zwischen den äußeren Platten eine Abstandsplatte aufweist, die aus einer mittleren Weichmetallschicht und harten Oberflächenschichten aus Metall besteht, die mit der mittleren weichen Schicht verbunden oder mit ihr einstückig gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abstandsplatte (2) nahe an bzw. bis zur jeweiligen Zylinderbohrung (4) sich erstreckt und benachbart zu bzw. neben diesen Bohrungen (4) an jeder axialen Stirnfläche mit umlaufenden, im radialen Profil V-förmigen Dichtelementen versehen ist, und das die Dicke der Abstandsplatte (2), gemessen zwischen den Spitzen dieser Elemente (2a), bevor die Zylinderkopfdichtung installiert ist, um einen vorbestimmten Wert größer ist als der übrige bzw. andere Teil (rechts, Fig.3) der Abstandsplatte (2), während andererseits der Dickenwert, gemessen zwischen den gegenüberliegenden Tälern bzw. Vertiefungen des V-förmigen Dichtelementes (2a), nicht unwesentlich kleiner ist als der Dickenwert des übrigen bzw. anderen Teiles (Fig. 3, rechts) der Abstandsplatte (2).