DE3215709C2 - - Google Patents

Description

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

Es ist gemäß der, eine ältere Anmeldung betreffenden, DE 30 44 095 A1 bereits eine gattungsgemäße Zylinderkopfdichtung zur Abdichtung der Trennfuge zwischen Zylinderblock und Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, bei der sog. nasse Laufbüchsen verwendet werden. Diese Zylinderkopfdichtung weist ein Paar von äußeren Platten auf, die nach außen gerichtete gewellte Dichtelemente haben, wobei zwischen diesen äußeren Platten eine mittlere Abstandsplatte vorhanden ist. Hierbei weist die Abstandsplatte eine Lage aus weichem Metall sowie hartmetallische Oberflächenschichten auf. Um jede Zylinderbohrung herum und zwischen den äußeren Platten ist eine aus Metall bestehende Ringscheibe eingesetzt, die an ihrer Oberfläche wellenförmige, V-Profil besitzende Dichtringelemente aufweist. Die Dicke der Ringscheibe, gemessen als Abstand zwischen den Wellenspitzen, ist um einen bestimmten Wert größer als die Dicke der Abstandsplatte, während der Dickenwert, gemessen zwischen den Sohlen der Täler der Dichtringelemente, wesentlich kleiner als die Dicke der Abstandsplatte ist.

Diese Dichtung hat sich besonders im Einsatz bei den nasse Laufbüchsen aufweisenden Motoren bewährt, wo hohe Temperaturen und hohe Gasdrücke vorliegen. Ihr Nachteil liegt darin, daß ihre Herstellungskosten relativ hoch sind, wenn man diese Konstruktion in Motoren einbauen will, die eine niedrigere Leistung haben. Hier hat der Preisfaktor eine erhöhte Bedeutung.

Es ist ebenfalls bekannt (DE-PS 9 70 950), eine mehrlagige Zylinderkopfdichtung vorzusehen, die aus zwei äußeren Metallplatten und einer zwischen ihnen liegenden Abstandsplatte besteht. Die mittlere Abstandsplatte erstreckt sich nach radial einwärts bis in die Nähe der Wand der Zylinderbohrung und ist am Ende gewellt ausgeführt, so daß sickenartige Dichtelemente um die Bohrung herum gebildet sind. Allerdings erstrecken sich die äußeren Metallplatten nicht zur Wand der Zylinderbohrung, so daß der der Zylinderbohrung benachbarte Bereich des Zylinderkopfes und des Zylinderblockes gegen die Brenngase nicht durch die Enden der äußeren Metallplatten geschützt ist. Die erhöhten Punkte der nur wenig gekrümmten Sicken werden bei erhöhter Anpressung flachgedrückt, dringen mit den erhöhten Teilen praktisch überhaupt nicht in die Oberfläche von Zylinderkopf und Zylinderblock ein und ergeben hier eine nur mäßige Abdichtung.

Zwar ist noch eine als Flachdichtung ausgebildete Zylinderkopfdichtung bekannt, die mehrlagig ausgeführt sein kann, eine Brennraumöffnung umgibt und V-förmig ausgebildete Dichtkämme aufweisen kann. Die Dichtung erstreckt sich bis zur Wand der Zylinderbohrung. Die Dichtkämme sind Teile von Dichtringelementen. Allerdings stehen die bekannten Dichtringelemente aus der Dichtebene der äußeren Metallplatten in Zylinderachsrichtung hervor und wirken unmittelbar auf die zugekehrte Oberfläche des Zylinderkopfes einerseits und des Motorblockes andererseits. Da das Material des Zylinderkopfes und des Zylinderblockes aber unabhängig von der Dichtung vorbestimmt ist, bleibt eine Dichtwirkung stets ungünstiger verglichen mit dem Falle, wenn in vorbestimmter Weise eine Anpressung und Verformung zwischen einer mittleren Abstandsplatte bzw. ihrer Wellenspitzen und äußeren Metallplatten, die ebenfalls noch zur Zylinderkopfdichtung gehören, vorgesehen wird (DE-OS 19 23 482).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zylinderkopfdichtung der im Oberbegriff genannten Art anzugeben, bei der die Kosten unter Beibehaltung von sehr guten Dichteigenschaften verringert sind.

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

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform erstreckt sich also keine mit den Dichtringelementen bestückte Ringscheibe bis zu der jeweiligen Wand der Zylinderbohrung, sondern die mittlere Abstandsplatte zusammen mit den äußeren Metallplatten. Ferner ist die Abstandsplatte nahe zur, aber noch in vorbestimmten Abstand von der Zylinderbohrung an ihren axialen Stirnflächen mit speziell bemessenen umlaufenden Dichtringelementen versehen, die ein radiales V-Profil haben. Hierdurch wird sichergestellt, daß in dem Dichtbereich bzw. den Lücken hinreichend Raum zur Verfügung steht, um das überschüssige Material aufzunehmen, welches verfließt, wenn die äußeren Metallplatten einer hohen Belastung (z. B. nach Anziehen der Zugbolzen) ausgesetzt sind. Darüber hinaus verstärken diese Dichtringelemente den vorteilhaften Labyrinthdichteffekt.

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

Fig. 1 eine allgemeine Draufsicht auf eine Zylinderkopfdichtung, bei der nur die Stellungen der Zylinderbohrung, der Stehbolzen und der Kühlöffnungen dargestellt sind,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Dichtung gemäß Fig. 1, 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 der Dichtung ist in Übereinstimmung mit einer älteren Anmeldung der gleichen Anmelderin (DE-OS 30 43 190) angegeben.

Wie anschaulich den Fig. 3 und 4 entnommen werden kann, besitzt die Zylinderkopfdichtung zwei äußere Metallplatten 1 aus gewalztem Stahl (Flußstahl), die auf die Güte DSCR EN 2 angelassen sind, wobei jede dieser äußeren Platten 1 eine Dicke von 0,38 mm hat und die Dichtung ferner eine mittlere Abstandsplatte 2 aus mehreren Lagen aufweist, welche eine Dicke von 0,79 mm haben kann. Die Metallplatte 2 besteht ebenfalls aus weichem Stahl, welcher durch Anlassen eine niedrigere Härte, d. h. höhere Weichheit, erhält. Jedoch wird die Abstandsplatte einem Walzarbeitsgang unterworfen, durch den die Plattenoberfläche eine hochharte Metallschicht an beiden Oberflächen erhält. Die Dichtung wird überall mit einer Kupferschicht von 0,025 mm überzogen. Außerdem sind die äußeren Metallplatten 1, vgl. Fig. 4, mit einer nach außen weisenden Einfachsicke als Dichtbauteil, die im Querschnitt ein V-Profil hat, versehen. Der Weg der Sicke ist durch gestrichelte Linien in Fig. 2 dargestellt. Die einfache Sicke mit nur einer Welle hat eine gesamte Breite von 1,6 mm, und ihre Höhe, gemessen zur äußeren Oberfläche der Platte, beträgt 1,14 mm.

Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, ist um jede der Zylinderbohrungen über einen radialen Abstand hinweg, welcher ausreichend ist, um den Rand der nassen nicht gezeichneten Laufbüchse sowie den benachbarten Rand des Zylinderblockes zu überbrücken, die mittlere Abstandsplatte 2 an gegenüberliegenden Stirnflächen mit umlaufenden Dichtringelementen 2a versehen.

Die maximale Dicke dieses Teiles der Abstandsplatte 2, gemessen zwischen den Spitzen dieser Dichtringelemente 2a, ist um einen vorbestimmten Wert größer als die Dicke des übrigen Teiles der Abstandsplatte (vgl. rechte Seite der Fig. 3), wenn die Zylinderkopfdichtung als ganzes Bauteil sich in einem nicht deformierten Zustand befindet und somit einer hohen spezifischen Belastung widersteht; der Dickenwert, gemessen zwischen den gegenüberliegenden Sohlen der Täler der V-förmigen Dichtringelemente 2a, ist nicht unwesentlich kleiner als der Dickenwert des übrigen Teiles der Abstandsplatte 2, vgl. den rechten Teil der Platte 2 gemäß Fig. 3.

Claims (1)

1. Zylinderkopfdichtung zur Abdichtung der Trennfuge zwischen dem Zylinderkopf und dem Laufbüchsen, insbesondere nasse Laufbüchsen, aufweisenden 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 ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abstandsplatte (2) sich zusammen mit den äußeren Metallplatten bis zu der Wand der jeweiligen Zylinderbohrung (4) erstreckt und nahe diesen Bohrungen (4) an jeder axialen Stirnfläche mit umlaufenden, im radialen Profil V-förmigen Dichtringelementen versehen ist, und daß 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 Teil der Abstandsplatte (2), während andererseits der Dickenwert, gemessen zwischen den gegenüberliegenden Sohlen der Täler der V-förmigen Dichtringelemente (2a), nicht unwesentlich kleiner ist als der Dickenwert des übrigen Teiles der Abstandsplatte (2).