DE69730114T2

DE69730114T2 - Motor mit einer zylinderdichtung

Info

Publication number: DE69730114T2
Application number: DE69730114T
Authority: DE
Inventors: Eisaburo Goto; Ryosuke Fujiki; Ken'ichi Yamaguchi; Kazuya Nakata; Yoshikazu Sinpo
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2017-10-04
Also published as: WO1998014723A1; EP0861998B1; US6142482A; JP3698283B2; JPH10110827A; EP0861998A4; EP0861998A1; DE69730114D1

Description

FACHGEBIET
Die Erfindung bezieht sich auf einen Motor mit einem Zylinderkopf, einem Zylinderblock und einer Zylinderkopfdichtung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Nach dem Stand der Technik sind Zylinderkopfdichtungen bekannt, die ein Paar Dichtungsgrundplatten umfassen, welche zwischen einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock eingeklemmt sind, und eine darin ausgebildete Verbrennungsöffnung in Ausrichtung mit der Zylinderbohrung, einen um die Zylinderbohrung angeordneten Abstandhalter, um diese endlos und zwischen einem Paar an Dichtungsgrundplatten eingeklemmt zu umgeben, und eine Vollwulst und/oder Halbwulst, die an geeigneter/geeigneten Stelle(n) an den Dichtungsgrundplatten gebildet wird, aufweisen (Japanische offengelegte Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 71.865/1992 und japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 165.167/1992).
Werden nach dem Stand der Technik nur Dichtungsgrundplatten bereitgestellt, die mit einer Vollwulst und einer Halbwulst ausgebildet sind, so sind diese stark anfällig für den Einfluss von Lunkern im Guss oder Fehlern in der angrenzenden Passfläche, was zu einer Beeinträchtigung der Dichtungsleistung führen kann.
Ein Motor gemäß dem Oberbegriff aus Anspruch 1 ist aus der JP-A-07-253.162 bekannt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Hinsichtlich der vorangehenden Erläuterung stellt die Erfindung einen Motor mit einer Zylinderkopfdichtung bereit, die in Gegenwart von jeglichen Lunkern im Guss oder Fehlern in der angrenzenden Passfläche eine gute Dichtungsleistung sicherstellt und aufrechterhält.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Motor mit einem Zylinderkopf, einem Zylinderblock, in dem eine Vielzahl von Zylinderbohrungen ausgebildet ist, und einer Zylinderkopfdichtung bereitgestellt, die zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock eingeklemmt ist, wobei die Zylinderkopfdichtung ein Paar Dichtungsgrundplatten mit in Ausrichtung mit den Zylinderbohrungen ausgebildeten Verbrennungsöffnungen, einen um jede Verbrennungsöffnung angeordneten Abstandhalter, um diese endlos und zwischen dem Paar an Dichtungsgrundplatten eingeklemmt zu umgeben, und für jede Verbrennungsöffnung eine Vollwulst und eine Halbwulst umfasst, die auf jeder Verbrennungsöffnung in den den Abstandhalter überlappenden Bereichen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Verbrennungsöffnung der Abstandhalter, die Vollwulst und die Halbwulst auf jeder Dichtungsgrundplatte zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock um die Zylinderbohrung herum kontinuierlich in Schichtanordnung gehalten sind, wobei sowohl die Vollwulst als auch die Halbwulst auf jeder Dichtungsplatte am Abstandhalter aufliegen und die Halbwulst radial außerhalb von der Vollwulst, von der Zylinderbohrung entfernt, angeordnet ist.
Mit der beschriebenen Anordnung sind die Vollwulst und die Halbwulst auf jeder der rund um die Verbrennungskammeröffnung platzierten Dichtungsgrundplatten in Schichtanordnung zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock gehalten, und der Abstandhalter ist in diesem Bereich dazwischen angeordnet. Dies ermöglicht, dass Vollwulst und Halbwulst auf den Passteilen unter hohem Oberflächendruck und bei einer vergrößerten Kontaktfläche aufliegen, was dazu führt, dass sie weniger leicht anfällig für Einflüsse durch grobe Porosität im Guss oder Fehler in der angrenzenden Passfläche sind und so die Sicherstellung guter Dichtungsleistung ermöglichen.
Der Motor kann für jede Verbrennungsöffnung eine Verstärkungsplatte mit einer geringeren Dicke als der Abstandhalter beinhalten, die radial außerhalb des Abstandhalters, von der Bohrung entfernt, angeordnet ist, wobei die Verstärkungsplatte zwischen dem Paar Dichtungsgrundplatten in Schichtanordnung gehalten ist.
Zumindest einer von dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock können mit randoffenen Kühlwasserkanälen ausgebildet sein, die für jede Verbrennungsöffnung den Abstandhalter und die Vollwulst sowie die Halbwulst auf jeder Dichtungsplatte umgeben.
Jede Vollwulst kann einen Mittelabschnitt einschließen, der sich in die Richtung der Dicke des Abstandhalters vom Abstandhalter weg erstreckt.
Die Abstandhalter um jede Öffnung können einstückig miteinander verbunden sein, damit sie miteinander zusammenhängen. Für jede Verbrennungsöffnung kann der Abstandhalter radial außerhalb der Öffnung im Bereich der Halbwulst enden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Längsschnitt einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist ein Grundriss der Zylinderkopfdichtung 1, die in 1 dargestellt ist;
3 ist ein Querschnitt in vergrößertem Maßstab eines in 1 dargestellten Abschnitts; und
4 ist ein Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wird nun nachstehend unter Verweis auf eine Ausführungsform beschrieben, die für einen Reihenvierzylindermotor verwendet wird.
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, umfasst die Zylinderkopfdichtung 1 ein Paar Dichtungsgrundplatten 3 mit vier Verbrennungskammeröffnungen 3A, die hierin in Ausrichtung mit den jeweiligen Zylinderbohrungen 2 ausgebildet sind (siehe 1), und einen Abstandhalter 4, der zwischen dem Paar Dichtungsgrundplatten 3 in Schichtanordnung angeordnet ist.
Der Abstandhalter 4 ist um jede Zylinderbohrung 2 angeordnet, um diese endlos zu umgeben. Da der Abstand zwischen den Zylinderbohrungen 2 und folglich zwischen den Verbrennungsöffnungen 3A in der gezeigten Ausführungsform vermindert ist, sind vier Abstandhalter 4 einstückig miteinander zwischen den angrenzenden Verbrennungsöffnungen 3A verbunden, um kontinuierlich zueinander angeordnet zu sein. Vergrößert sich der Abstand zwischen den Verbrennungsöffnungen 3A, so ist hieraus klar ersichtlich, dass die vier Abstandhalter voneinander getrennt werden können.
In einem von dem Abstandhalter 4 überlappten Bereich ist jede Dichtungsgrundplatte mit einer Vollwulst 3a und einer Halbwulst 3b ausgebildet, wobei jede dieser Voll- und Halbwülste die jeweilige Verbrennungsöffnung 3A umgibt und als Vorsprung vom Abstandhalter 4 ausgebildet ist. Die Vollwulst 3a und die Halbwulst 3b werden in der genannten Reihenfolge ausgebildet, wie sie in Richtung von den Verbrennungsöffnungen zu deren Außenseite gesehen werden.
SUS 301-H mit einer Dicke von 0,20 mm kann beispielsweise für jede der Dichtungsgrundplatten 3 eingesetzt werden. Vorzugsweise werden die gegenüberliegenden Oberflächen mit NBR-Schichten 3c, wie in 3 dargestellt, beschichtet. Als Abstandhalter 4 können SUS 304 mit einer Dicke von 0,08 mm eingesetzt werden. Es gilt jedoch anzumerken, dass Dicke und Material der Dichtungsgrundplatte 3 hinsichtlich der Ausführungsform des Motors, an dem sie anzubringen ist, geeigneterweise ausgewählt werden können.
Wie in 1 dargestellt, ist die Zylinderkopfdichtung 1 zwischen einen Zylinderkopf 5 und einem Zylinderblock 6 des Motors angebracht und in Schichtanordnung dazwischen gehalten, um durch einstückiges Verbinden des Zylinderkopfs 5 und des Zylinderblocks 6 mittels einer Befestigungsschraube 7 eine Dichtung zwischen den beiden bereitzustellen.
In diesem Beispiel sind sowohl der Abstandhalter 4 als auch die Vollwulst 3a und die Halbwulst 3b auf den jeweiligen Dichtungsgrundplatten 3 kontinuierlich in Schichtanordnung zwischen dem Zylinderkopf 5 und dem Zylinderblock 6 entlang des Umfangs der Zylinderbohrung 2 gehalten, wodurch sie eine Sicherung bereitstellen, die vor einer Unterbrechung im ununterbrochenen Umfang schützt, oder davor, dass ein Teil der Halbwulst 3b, der an der Außenseite angeordnet ist, in die Kühlwasserkanäle 5a, 6a hineingezogen wird, die an den angrenzenden Oberflächen des Zylinderkopfes 5 und/oder des Zylinderblocks 6 ausgebildet sind, um diesen Teil davor zu schützen, eingeklemmt zu werden.
In der dargestellten Ausführungsform sind der Zylinderkopf 5 und der Zylinderblock 6 als rand-offene Blöcke aus Spritzguss-Aluminium gebildet, und die Kühlwasserkanäle 5a, 6a sind an den angrenzenden Oberflächen von Zylinderkopf 5 und Zylinderblock 6 gebildet, um die vier Verbrennungsöffnungen 3A einstückig am äußeren Rand der äußersten Halbwulst 3b zu umgeben.
Mit der beschriebenen Konstruktion kann jede Verbrennungskammeröffnung 3A durch die Vollwulst 3a und die Halbwulst 3b endlos umgeben werden. Darüber hinaus können die Vollwulst 3a und die Halbwulst 3b auf dem Zylinderkopf 5 und dem Zylinderblock 6 unter hohem Oberflächendruck und bei relativ ausgedehnter Kontaktoberfläche zum Aufliegen gebracht werden.
Folglich ist die Anordnung weniger leicht anfällig für Einflüsse durch grobe Porosität im Guss oder Fehler in den angrenzenden Oberflächen des Zylinderkopfs 5 und des Zylinderblocks 6, wodurch gute Dichtungsleistung sichergestellt und aufrechterhalten werden kann.
4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, in der eine Verstärkungsplatte 11 mit einer geringeren Dicke als der Abstandhalter 4 an der Außenseite des Abstandhalters 4 der ersten Ausführungsform angeordnet ist. Die Verstärkungsplatte 11 ist zwischen dem Paar Dichtungsgrundplatten 3 gehalten, und der Unterschied in der Dicke der Verstärkungsplatte 11 und des Abstandhalters 4 in dieser Ausführungsform wird so gewählt, dass er der Dicke des Abstandhalters 4 aus der ersten Ausführungsform gleichkommt.
Es wird hier eine ähnliche Funktion und Wirkung wie in der ersten Ausführungsform erreicht und gleichzeitig eine Verbesserung der Stabilität der gesamten Zylinderkopfdichtung 1 ermöglicht.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Gemäß der Erfindung ist, wie beschrieben, die Dichtung weniger leicht anfällig für Einflüsse durch grobe Porosität im Guss oder Fehler in den angrenzenden Passflächen, wodurch gute Dichtungsqualität sichergestellt werden kann.

Claims

Motor mit einem Zylinderkopf (5), einem Zylinderblock (6), in dem eine Vielzahl von Zylinderbohrungen (2) ausgebildet ist, und eine Zylinderkopfdichtung (1), die zwischen dem Zylinderkopf (5) und dem Zylinderblock (6) eingeklemmt ist, wobei die Zylinderkopfdichtung (1) ein Paar Dichtungsgrundplatten (3) mit in Ausrichtung mit den Zylinderbohrungen (2) ausgebildeten Verbrennungsöffnungen (3A), einen um jede Verbrennungsöffnung (3A) angeordneten Abstandshalter (4), um diese endlos und zwischen dem Paar an Dichtungsgrundplatten (3) eingeklemmt zu umgeben, sowie für jede Verbrennungsöffnung (3A) eine Vollwulst (3a) und eine Halbwulst (3b) beinhaltet, die auf jeder der Dichtungsgrundplatten (3) in den den Abstandhalter (4) überlappenden Bereichen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Verbrennungsöffnung (3A) der Abstandhalter (4), die Vollwulst (3a) und die Halbwulst (3b) auf jeder Dichtungsgrundplatte (3) zwischen dem Zylinderkopf (5) und dem Zylinderblock (6) um die Zylinderbohrung (2) herum kontinuierlich in Schichtanordnung gehalten sind, wobei sowohl die Vollwulst (3a) als auch die Halbwulst (3b) auf jeder Dichtungsgrundplatte (3) am Abstandhalter (4) aufliegen und die Halbwulst (3b) radial außerhalb von der Vollwulst (3a), von der Zylinderbohrung (2) entfernt angeordnet ist.
Motor nach Anspruch 1, der weiters für jede Verbrennungsöffnung (3A) eine Verstärkungsplatte (11) mit einer geringeren Dicke als der Abstandshalter (4) beinhaltet, die radial außerhalb des Abstandshalters (4), von der Bohrung (2) entfernt angeordnet ist, wobei die Verstärkungsplatte (11) zwischen dem Paar Dichtungsgrundplatten (3) in Schichtanordnung gehalten ist.
Motor nach Anspruch 1 oder 2, worin zumindest einer von dem Zylinderkopf (5) und dem Zylinderblock (6) mit rand-offenen Kühlwasserkanälen (5a, 6a) ausgebildet ist, die für jede Verbrennungsöffnung (3A) den Abstandhalter (4) und die Vollwulst (3a) sowie die Halbwulst (3b) auf jeder Dichtungsgrundplatte (3) umgeben.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin jede Vollwulst (3a) einen Mittelabschnitt einschließt, der sich in die Richtung der Dicke des Abstandshalters (4) vom Abstandhalter (4) weg erstreckt.
Motor nach Anspruch 1, worin die Abstandhalter (4) um jede Verbrennungsöffnung (3A) einstückig miteinander verbunden sind, damit sie miteinander zusammenhängen.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der Abstandhalter (4) für jede Verbrennungsöffnung (3A) radial außerhalb der Öffnung (3A) im Bereich der Halbwulst (3b) endet.