EP1763646A1 - Dichtungssystem für eine brennkraftmaschine mit geteiltem gussgehäuse - Google Patents

Dichtungssystem für eine brennkraftmaschine mit geteiltem gussgehäuse

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Publication number
EP1763646A1
EP1763646A1 EP05763421A EP05763421A EP1763646A1 EP 1763646 A1 EP1763646 A1 EP 1763646A1 EP 05763421 A EP05763421 A EP 05763421A EP 05763421 A EP05763421 A EP 05763421A EP 1763646 A1 EP1763646 A1 EP 1763646A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sealing
cylinder
cylinder head
annular
shells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05763421A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter Kampichler
Thomas Stieglbauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Original Assignee
Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG filed Critical Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Publication of EP1763646A1 publication Critical patent/EP1763646A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/062—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces characterised by the geometry of the seat

Definitions

  • the present invention relates to a sealing system for sealing a cylinder head against a Zylinder ⁇ liner of a single or multi-cylinder Brennkraftma ⁇ machine, in particular a four-stroke diesel engine, with split cast housing from two screw housing half shells, the division plane in crankshaft and cylinder axis direction, wherein the housing half shells have recesses for receiving separate cylinder liners and separate cylinder heads per cylinder are provided, comprising an annular sealing element.
  • German Offenlegungsschrift DE 10242052 A1 it is known from German Offenlegungsschrift DE 10242052 A1 to improve the aforementioned ring-shaped cylinder head gasket so that the annular part engaging in the annular groove of the cylinder head is prestressed against a side wall of the annular groove with the aid of a suitable spring element. This is intended to achieve a sealing effect independent of the axial forces between the bushing and the cylinder head.
  • the object of the present invention is, starting from the known prior art for a Brennkraft ⁇ machine with a split cast iron housing to provide a cost-effective sealing system available, with as low as possible axial forces and low assembly and component costs a reliable seal Cylinder head allows against a cylinder liner and thereby prevents leakage of fuel gases from the Brenn ⁇ space to the outside and penetration of water or cooling fluid and oil towards the inside.
  • a generic sealing system which is characterized in that the cylinder head has an annular groove open towards the combustion chamber, in which at least part of an extension of the cylinder liner formed as a sealing collar is received to form a press fit, and the annular sealing element is designed as a separate annular seal, which is supported on the one hand against a sealing surface of the cylinder head (2) and on the other hand radially against a sealing surface of the housing halves (3) and an annular gap (16) between the radially outer peripheral surface of the cylinder head (2) and the recesses of the GeHouse devis ⁇ shells (3) seals.
  • a sealing collar is an extension of the cylinder liner which is facing the cylinder head and which can be formed integrally therewith and forms part of the sealing system according to the invention.
  • the annular groove which is incorporated on the facing the combustion chamber side of the cylinder head in this, has substantially the shape of the male part of the sealing collar of the cylinder liner, that is, both parts are adapted to a press fit with appropriate axial force, optionally with deformation, to enable.
  • both the sealing collar in this area have as Also, the annular groove has a cross-sectional shape with corresponding conicity.
  • the press fit of the sealing collar of the cylinder liner in the annular groove in the cylinder head leads to a radially inner and an outer sealing surface within the annular groove, which together with the annular sealing element which additionally cooperates with the sealing collar allow reliable sealing of the combustion chamber /
  • the simple structure and low Bauteilauf ⁇ wall of the sealing system according to the invention has a favorable effect on the assembly costs and the manufacturing cost of such a sealed internal combustion engine.
  • the present invention provided separate ring seal seals the cylinder head effectively against the Gephaseusegur ⁇ shells.
  • this housing is made of two screw-fastened housing half-shells whose graduation plane extends in the crankshaft and cylinder axis direction is of particular importance since it is particularly difficult to apply correspondingly large axial forces to the respective separate ones Exercise cylinder heads.
  • the sealing collar of the cylinder liner has a recess of its outer diameter and the separate annular seal rests against the outer circumferential surface of the sealing collar in the region of the recess and is opposite to the latter supported adjacent sealing surfaces of Gezzau ⁇ half-shells and the cylinder head.
  • the separate annular seal can thus provide an effective seal against the annular gaps on the circumference of the cylinder head and the bushing between the counterbored housing half-shells.
  • the ring seal is advantageous as a ring from ei ⁇ nem elastic material such as a suitable Kunststoffmi ⁇ research, for example, fluorine rubber, formed taking care to speed in material selection to achieve the highest possible Temperaturbestän ⁇ , preferably to about 200 0 C, respected.
  • ei ⁇ nem elastic material such as a suitable Gummimi ⁇ research, for example, fluorine rubber, formed taking care to speed in material selection to achieve the highest possible Temperaturbestän ⁇ , preferably to about 200 0 C, respected.
  • the recess of the sealing collar runs Cylinder liner in the axial direction substantially conical, in such a way that their diameter tapers towards the cylinder head.
  • two or more cone sections with different cone angles may join one another in one variant.
  • this is a first cone section farther from the cylinder head with a comparatively large cone angle, which thus creates a sufficiently large spacing of the sealing collar from the adjacent crankcase on the shortest axial length and one second cone section with a comparatively small cone angle, the cylinder head side end of which is accommodated in the annular groove of the cylinder head under the formation of a press fit.
  • a cone angle in an angular range of about 3 ° to 5 ° proves to be particularly favorable for the second cone section, which is accommodated at least partially within the annular groove.
  • the separate annular seal is arranged in a groove extending radially in the cylinder head with distance from the sealing collar.
  • the separate ring seal abuts approximately at the level of the combustion chamber near the sealing collar of the cylinder liner and des-. If it is required to have a very high temperature resistance, this is less critical in the second embodiment. Because the separate ring seal is here in a circumferential on the radially outer peripheral surface of the cylinder head groove further from the combustion chamber spaced. In the case of a cylinder head made of aluminum, the ring seal is also included in a component with a temperature lower by about 10 ° - 15 ° C than the cylinder liner. Thus, instead of a very high-quality fluororubber, as advantageously used in the first embodiment, the more advantageous material commercially available under the registered name Viton can also be used for the ring seal.
  • edges of the sealing collar of the cylinder liner which are located on the side of the cylinder head can advantageously also be bevelled to form a narrow frontal edge surface of the sealing collar.
  • the assembly of the sealing system according to the invention proves to be very simple, since for this purpose only the cylinder head with its annular groove open towards the cylinder liner must be pressed axially onto the sealing collar of the cylinder liner, which happens outside the housing shells.
  • the separate ring seal on the sealing collar of Zylinder ⁇ liner (1st embodiment) or on the cylinder head (2nd embodiment) are mounted.
  • the assembly is inserted into the recesses provided for the housing half shells; after completion of the assembly of the housing halves, the two housing halves are braced against each other with the bolts provided for this purpose.
  • 1 is a sectional view of a first embodiment of the invention Dichtungssy ⁇ stems ' and
  • FIGS. 2 to 4 show various views of a second embodiment of the sealing system according to the invention.
  • FIG. 1 schematically illustrates a first embodiment of the sealing system according to the invention in a sectional view in the dividing plane of the housing half-shells.
  • the arrangement of a cylinder liner 1 and a part of a cylinder body 2 is in a recess in one of the housing halves ⁇ bowl 3 to recognize.
  • the cylinder liner 1 has an extension formed as a sealing collar 5 above the dashed line 6, which is formed in one piece from the cylinder liner 1.
  • an annular sealing element in the form of a separate ring seal 4. Part of the sealing collar 5 of the The cylinder liner 1 is received by an annular groove 7 of the cylinder head 2 to form a press fit.
  • the sealing collar 5 of the cylinder liner has a recess of its outer diameter, which is composed of two cone sections tapering conically in the axial direction towards the cylinder head with different cone angles ⁇ and ⁇ and outer surfaces 8 and 9.
  • the annular seal 4 bears radially against the outer circumferential surface of the sealing collar 5 of the cylinder liner 1 formed by the two sections 8 and 9 in the region of the recess.
  • the interference fit of the sealing collar 5 of the cylinder liner 1 within the annular groove 7 of the cylinder head 2 forms an inner and an outer sealing surface 10 and 11 on the two side walls of the annular groove 7.
  • the located on the side of the cylinder head 2 edges 12 and 13 of the sealing collar 5 of the cylinder liner 1 are bevelled to form a narrow frontal surface 15 of the sealing collar 5.
  • the edge 14 of the cylinder head 1 located radially outside the annular groove 7 engages between these and the sealing collar 5 of the cylinder liner 1 within the recesses of the housing half shells and thus axially adjoins the cavity, which is largely filled by the annular seal 4, between the outer peripheral surface 8, 9 of the sealing collar 5 and the recesses of the housing half-shells 3.
  • the ring seal 4 is thus arranged in a cavity which extends through the outer surface 8,9 of the sealing collar 5, the underside of the edge 14 of the cylinder head 2 and the Aus ⁇ savings of the housing halves 3 is limited and seals all surfaces adjacent to the cavity against each other.
  • water or cooling liquid can be present in a minimal annular gap 16 between the radially outer peripheral surface of the cylinder head 2 and the recesses of the housing half shells 3 and in an annular gap 17 situated below it between the Outer peripheral surface of the cylinder liner 1 and the recesses of the housing halves 3 oil can be located.
  • the combustion chamber is thus effectively sealed with the sealing system according to the invention both against the ingress of oil and water or cooling liquid and against the escape of combustion chamber gases. In addition, no mixing of the oil with the water or the cooling liquid can take place.
  • FIG. 2 and the following show a further embodiment of a sealing system according to the invention.
  • Cylinder head 2 and cylinder liner 1 are arranged between the housing half-shells 3 of a split-cast diesel engine.
  • the cylinder head 2 has on its radially outer circumferential surface a ra ⁇ dial circumferential annular groove 18. 2, the inlet opening 19 of the cylinder head 2 can be seen, which is sealed by means of a seal 20 against a korrespondie ⁇ -generating channel 21 (see Fig. 3) of the housing half shells 3.
  • FIG. 3 shows a sectional view according to sectional plane AA in FIG. 2;
  • Figure 4 shows a section X of Figure 3 in an enlarged view.
  • the separate ring seal 4 is arranged radially between the annular groove 18 and the recesses of the housing half-shells 3 and thus seals the annular gap 16 between the cylinder head 2 and the housing half-shells.
  • a further annular seal 22 may be provided on the outer circumferential surface of the cylinder head 2, preferably at the upper end thereof.
  • the sealing collar 5 of the cylinder liner 1 is received in a groove of the cylinder head 2 pointing toward the combustion chamber, forming a press fit.

Abstract

Ein Dichtungssystem zur Abdichtung eines Zylinderkopfs (2) gegen eine Zylinderlaufbuchse (1) einer Ein- oder Mehrzylinder Brennkraftmaschine, insbesondere eines Viertakt-Dieselmotors, mit geteiltem Gussgehäuse aus zwei verschraubbaren Gehäusehalbschalen (3), deren Tei­lungsebene in Kurbelwellen- und Zylinderachsenrichtung verläuft, wobei die Gehäusehalbschalen (3) Aussparungen zur Aufnahme von gesonderten Zylinderlaufbuchsen (1) besitzen und separate Zylinderköpfe (2) je Zylinder vorgesehen sind, umfasst ein ringförmiges Dichtungsele­ment. Dabei ist eine zum Brennraum hin offene Ringnut (7) im Zylinderkopf (2) vorgesehen, in der wenigstens ein Teil einer als Dichtungsbund (5) ausgebildeten Verlängerung der Zylinderlaufbuchse (1) unter Bildung eines Press­sitzes aufgenommen ist; das ringförmige Dichtungsele­ment ist als separate Ringdichtung (4) ausgebildet, die einerseits gegen eine Dichtungsfläche des Zylinderkopfs (2) und andererseits radial gegen eine Dichtungsfläche der Gehäusehalbschalen (3) abgestützt ist, und dichtet dabei einen Ringspalt (16) zwischen der radial außen liegenden Umfangsfläche des Zylinderkopfs (2) und den Aussparungen der Gehäusehalbschalen ab.

Description

Dichtungssystem für eine Brennkraftmaschine mit geteiltem Gussgehäuse
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dichtungssystem zur Abdichtung eines Zylinderkopfs gegen eine Zylinder¬ laufbuchse einer Ein- oder Mehrzylinder Brennkraftma¬ schine, insbesondere eines Viertakt-Dieselmotors, mit geteiltem Gussgehäuse aus zwei verschraubbaren Gehäuse¬ halbschalen, deren Teilungsebene in Kurbelwellen- und Zylinderachsenrichtung verläuft, wobei die Gehäusehalb¬ schalen Aussparungen zur Aufnahme von gesonderten Zy¬ linderlaufbuchsen besitzen und separate Zylinderköpfe je Zylinder vorgesehen sind, umfassend ein ringförmiges Dichtungselement .
Eine derartige Brennkraftmaschine mit einem gattungsge¬ mäßen Dichtungssystem ist in der europäischen Patent¬ schrift EP 0883 740 Bl beschrieben, die vollumfänglich zum Gegenstand der in der vorliegenden Anmeldung zu¬ grunde liegenden technischen Offenbarung gemacht wird. Dort wird zur Wasser- und Gasabdichtung des Brennraums (vgl. dortige Fig. 5) zwischen Zylinderdeckel und Zy¬ linderlaufbuchse eine metallische Ringdichtung verwen¬ det, die zwischen Dichtungsflächen der Zylinderlauf- buchse und des Zylinderkopfs geklemmt wird. Dabei ist eine möglichst große Axialkraft zwischen Zylinderkopf und Zylinderlaufbuchse von Vorteil. Als zusätzliche Brenngasabdichtung kommen noch zwei auf Stoß geschnit¬ tene und gegeneinander verdrehte Blechbänder zur Anwen¬ dung. Diese werden quer zu dem bereits mit der metalli¬ schen Ringdichtung versehenen axialen Spalt von einem Büchsenbund an der Innenseite der ZyIinderlaufbuchse gehalten und durch den Kompressions- bzw. Zünddruck dichtend an die Innenwand des Büchsenbundes gedrückt .
Eine andere Zylinderkopfdichtung für übliche Brenn¬ kraftmaschinen ist aus der deutschen Offenlegungs- schrift DE 4213502 Al bekannt. Diese ist als zylindri¬ scher Ring ausgebildet, welcher von einem Bund einer Zylinderlaufbuchse aufgenommen ist und in eine koaxial zur Zylinderachse vorgesehene, in den Zylinderkopf ein¬ gedrehte Ringnut dichtend eingreift.
Des Weiteren ist es aus der deutschen Offenlegungs- schrift DE 10242052 Al bekannt, die vorgenannte ring¬ förmige Zylinderkopfdichtung dahingehend zu verbessern, dass der in die Ringnut des Zylinderkopfs eingreifende Ringteil mit Hilfe eines geeigneten Federelements gegen eine Seitenwand der Ringnut vorgespannt ist . Damit soll eine Dichtwirkung unabhängig von den Axialkräften zwi¬ schen Laufbuchse und Zylinderkopf erzielt werden.
Weitere Dichtungssysteme für herkömmliche Brennkraftma¬ schinen sind auch aus der EP 0038057, der DE 19528830, der DE 1122766 sowie der WO 2004/109083 bekannt. Dort sind jedoch keine separaten Zylinderköpfe in Aussparun¬ gen eines geteilten Gussgehäuses vorgesehen, wodurch sich andere Problemstellungen bezüglich der Zylinder¬ kopfdichtung und Brennraumabdichtung ergeben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend vom vorbekannten Stand der Technik für eine Brennkraft¬ maschine mit geteiltem Gussgehäuse ein kostengünstiges Dichtungssystem zur Verfügung zu stellen, das mit mög¬ lichst geringen Axialkräften und bei geringem Montage- und Bauteilaufwand eine zuverlässige Abdichtung eines Zylinderkopfs gegen eine Zylinderlaufbuchse ermöglicht und dabei ein Austreten von Brenngasen aus dem Brenn¬ raum nach Außen hin und ein Eindringen von Wasser bzw. Kühlflüssigkeit und Öl nach Innen hin verhindert.
Diese Aufgabe wird durch ein gattungsgemäßes Dichtungs- system gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Zylinderkopf eine zum Brennraum hin offene Ringnut aufweist, in der wenigstens ein Teil einer als Dich¬ tungsbund ausgebildeten Verlängerung der Zylinderlauf- buchse unter Bildung eines Presssitzes aufgenommen ist und dass das ringförmige Dichtungselement als separate Ringdichtung ausgebildet ist, die einerseits gegen eine Dichtungsfläche des Zylinderkopfs (2) und andererseits radial gegen eine Dichtungsfläche der Gehäusehalbscha¬ len (3) abgestützt ist und dabei einen Ringspalt (16) zwischen der radial außen liegenden Umfangsflache des Zylinderkopfs (2) und den Aussparungen der Gehäusehalb¬ schalen (3) abdichtet.
Als Dichtungsbund wird dabei eine zum Zylinderkopf wei¬ sende Verlängerung der Zylinderlaufbuchse bezeichnet, die einteilig an derselben ausgebildet sein kann und einen Teil des erfindungsgemäßen Dichtungssystems bil¬ det.
Die Ringnut, die auf der zum Brennraum weisenden Seite des Zylinderkopfs in diesen eingearbeitet ist, besitzt im Wesentlichen die Form des darin aufzunehmenden Teils des Dichtungsbunds der Zylinderlaufbuchse, d.h. beide Teile sind einander angepasst, um bei entsprechender axialer Krafteinwirkung einen Presssitz, gegebenenfalls unter Verformung, zu ermöglichen. Dabei weisen vorteil¬ haft sowohl der Dichtungsbund in diesem Bereich als auch die Ringnut eine Querschnittsform mit einander entsprechender Konizität auf. Der Presssitz des Dich¬ tungsbunds der Zylinderlaufbuchse in der Ringnut im Zy¬ linderkopf führt dabei zu einer radial inneren und ei¬ ner äußeren Dichtfläche innerhalb der Ringnut, die zu¬ sammen mit dem darüber hinaus mit dem Dichtungsbund zu¬ sammenwirkenden ringförmigen Dichtungselement eine zu¬ verlässige Abdichtung des Brennraums ermöglichen/ Dabei wirkt sich der einfache Aufbau und geringe Bauteilauf¬ wand des erfindungsgemäßen Dichtungssystems günstig auf den Montageaufwand und die Herstellungskosten einer derart abgedichteten Brennkraftmaschine aus .
Die erfindungsgemäß vorgesehene separate Ringdichtung dichtet den Zylinderkopf wirksam gegen die Gehäusehalb¬ schalen ab.
Durch die erfindungsgemäße radiale Anlage der separaten Ringdichtung an den Aussparungen der Gehäusehalbschalen gelingt es, in Kombination mit dem Presssitz des Dich-' tungsbunds in der Nut des Zylinderkopfs eine ausrei¬ chende Dichtwirkung zu erzielen, ohne hierfür auf große Axialkräfte angewiesen zu sein. Dies ist im vorliegen¬ den Fall einer Brennkraftmaschine mit geteiltem Gussge¬ häuse aus zwei verschraubbaren Gehäusehalbschalen, de¬ ren Teilungsebene in Kurbelwellen- und Zylinderachsen¬ richtung verläuft, von besonderer Bedeutung, da es hier besonders schwierig ist, entsprechend große Axialkräfte auf die jeweils separaten Zylinderköpfe auszuüben. An¬ dererseits bietet sich bei einer derartigen Brennkraft¬ maschine im Gegensatz zu anderen Brennkraftmaschinen mit ungeteiltem Gussgehäuse die Möglichkeit, durch die quer zur Zylinderachse verlaufende Verschraubung der beiden Gehäusehalbschalen vorteilhaft eine quer zur Zy¬ linderachse wirkende Kraft auf das ringförmige Dich¬ tungselement auszuüben.
In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform des er¬ findungsgemäßen Dichtungssystems weist der Dichtungs- bund der Zylinderlaufbuchse eine Eindrehung seines äu¬ ßeren Durchmessers auf und die separate Ringdichtung liegt einerseits an der äußeren Umfangfläche des Dich¬ tungsbunds im Bereich der Eindrehung an und ist ande¬ rerseits gegen angrenzende Dichtungsflächen der Gehäu¬ sehalbschalen und des Zylinderkopfs abgestützt. Die se¬ parate Ringdichtung kann somit zwischen den gegeneinan¬ der verspannten Gehäusehalbschalen für eine wirksame Abdichtung gegen die Ringspalte auf dem Umfang des Zy¬ linderkopfs und der Laufbuchse sorgen.
Durch die axiale Verpressung des Zylinderkopfs auf dem Dichtungsbund der Zylinderlaufbuchse und die gegensei¬ tige Verspannung der Gehäusehalbschalen wird die Ring¬ dichtung derart zwischen den Dichtungsflächen ver- presst, dass sich ihre Querschnittsform an den Hohl¬ raum, in dem sie aufgenommen ist, dichtend anpasst .
Die Ringdichtung ist dabei vorteilhaft als Ring aus ei¬ nem elastischen Material wie einer geeigneten Gummimi¬ schung, z.B. Fluorkautschuk, ausgebildet, wobei bei der Materialwahl auf eine möglichst hohe Temperaturbestän¬ digkeit, vorzugsweise bis etwa 2000C, geachtet werden muss .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der er¬ sten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dichtungssy¬ stems verläuft die Eindrehung des Dichtungsbunds der Zylinderlaufbuchse in axialer Richtung im Wesentlichen konisch, und zwar derart, dass sich ihr Durchmesser zum Zylinderkopf hin verjüngt. Dabei können in einer Vari¬ ante zwei oder mehrere Konusabschnitten mit unter¬ schiedlichen Konuswinkeln aneinander anschließen. Vor¬ teilhaft handelt es sich dabei um einen vom Zylinder¬ kopf weiter entfernten ersten Konusabschnitt mit einem vergleichsweise großen Konuswinkel, der somit auf mög- " liehst kurzer axialer Länge eine genügend große Beab- standung des Dichtungsbunds von dem angrenzenden Kur¬ belgehäuse schafft und einen zweiten Konusabschnitt mit vergleichsweise geringem Konuswinkel, dessen zylinder- kopfseitiges Ende in der Ringnut des Zylinderkopfs un¬ ter Ausbildung eines Presssitzes aufgenommen ist.
Zur Ausbildung des Presssitzes erweist sich für den zweiten Konusabschnitt, der zumindest teilweise inner¬ halb der Ringnut aufgenommen wird, ein Konuswinkel in einem Winkelbereich von etwa 3° bis 5° als besonders günstig.
In einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform des er¬ findungsgemäßen DichtungsSystems ist die separate Ring¬ dichtung in einer radial im Zylinderkopf umlaufenden Nut mit Entfernung vom Dichtungsbund angeordnet.
Während in der ersten Ausführungsform die separate Ringdichtung etwa auf Höhe des Brennraums nahe dem Dichtungsbund der Zylinderlaufbuchse anliegt und des- . halb eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen muss, ist diese in der zweiten Ausführungsform weniger kritisch. Denn die separate Ringdichtung ist hier in einer an der radial außen liegenden Umfangfläche des Zylinderkopfs umlaufenden Nut weiter vom Brennraum beabstandet . Im Falle eines aus Aluminium hergestellten Zylinderkopfs ist die Ringdichtung überdies in einem Bauteil mit einer gegenüber der Zylinderlaufbuchse um etwa 10° - 15° C niedrigeren Temperatur aufgenommen. Damit kann für die Ringdichtung anstelle eines sehr hochwertigen Fluorkautschuks, wie er in der ersten Aus¬ führungsform vorteilhaft eingesetzt wird, auch das gün¬ stigere, unter der geschützten Bezeichnung Viton im Handel erhältliche Material verwendet werden.
Ersichtlich können für eine nochmals bessere Abdichtung auch zwei separate Ringdichtungen gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dich¬ tungssystem in Kombination vorgesehen sein.
Zusätzlich kann bei den vorgenannten Ausführungsformen im Bereich der Ringnut des Zylinderkopfs eine Drainage zur Abführung von eventuellen Gasleckagen ins Ansaugsy¬ stem vorgesehen sein.
In vorteilhafter Weise können darüber hinaus die auf Seiten des Zylinderkopfs gelegenen Kanten des Dich¬ tungsbunds der Zylinderlaufbuchse zur Ausbildung einer schmalen stirnseitigen Randfläche des Dichtungsbunds abgeschrägt werden.
Die Montage des erfindungsgemäßen Dichtungssystems er¬ weist sich als sehr einfach, da hierzu lediglich der Zylinderkopf mit seiner zur ZyIinderlaufbuchse hin of¬ fenen Ringnut auf den Dichtungsbund der Zylinderlauf- buchse axial aufgepresst werden muss, was außerhalb der Gehäuseschalen geschieht. Zweckmäßig danach kann die separate Ringdichtung am Dichtungsbund der Zylinder¬ laufbuchse (1. Ausführungsform) bzw. am Zylinderkopf (2. Ausführungsform) montiert werden. Anschließend wird der Zusammenbau in die dafür vorgesehenen Aussparungen der Gehäusehalbschalen eingelegt; nach Komplettierung der Bestückung der Gehäusehalbschalen werden die beiden Gehäusehalbschalen mit den hierfür vorgesehenen Bolzen gegeneinander verspannt.
Im Folgenden wird die Erfindung an zwei Ausführungsbei¬ spielen näher erläutert, wobei Bezug auf die Zeichnung genommen wird.
Es zeigt
Fig. 1 ein Schnittbild einer ersten Ausführungs- form des erfindungsgemäßen Dichtungssy¬ stems' und
Fig. 2 - 4 verschiedene Darstellungen einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dichtungssystems .
Figur 1 stellt eine erste Ausgestaltung des erfindungs- gemäßen Dichtungssystems in einem Schnittbild in Tei¬ lungsebene der Gehäusehalbschalen schematisch dar. Da¬ bei ist in dem dargestellten Ausschnitt die Anordnung einer Zylinderlaufbuchse 1 und eines Teils eines Zylin- derkσpfs 2 in einer Aussparung einer der Gehäusehalb¬ schalen 3 zu erkennen.
Die ZyIinderlaufbuchse 1 verfügt über eine als Dich¬ tungsbund 5 ausgebildete' Verlängerung oberhalb der ge¬ strichelten Linie 6, die einteilig aus der Zylinder¬ laufbuchse 1 gebildet ist. Am Dichtungsbund 5 liegt ein ringförmiges Dichtungselement in Form einer separaten Ringdichtung 4 an. Ein Teil des Dichtungsbunds 5 der ZyIinderlaufbuchse 1 wird unter Bildung eines Presssit¬ zes von einer Ringnut 7 des Zylinderkopfs 2 aufgenom¬ men.
Der Dichtungsbunds 5 der Zylinderlaufbuchse weist eine Eindrehung seines äußeren Durchmessers auf, die aus zwei sich in axialer Richtung zum Zylinderkopf hin ko¬ nisch verjüngenden Konusabschnitten mit verschiedenen Konuswinkeln ß bzw. α und Außenflächen 8 und 9 zusam¬ mengesetzt ist. Dabei liegt die Ringdichtung 4 radial an der von den beiden Abschnitten 8 und 9 gebildeten äußeren Umfangfläche des Dichtungsbunds 5 der Zylinder¬ laufbuchse 1 im Bereich der Eindrehung an.
Der Presssitz des Dichtungsbunds 5 der Zylinderlauf- buchse 1 innerhalb der Ringnut 7 des Zylinderkopfs 2 bildet an den beiden Seitenwänden der Ringnut 7 eine innere und eine äußere Dichtfläche 10 und 11 aus. Die auf Seiten des Zylinderkopfs 2 gelegenen Kanten 12 und 13 des Dichtungsbunds 5 der Zylinderlaufbuchse 1 sind zur Bildung einer schmalen stirnseitigen Fläche 15 des Dichtungsbunds 5 angeschrägt . Der radial außerhalb der Ringnut 7 gelegene Rand 14 des Zylinderkopfs 1 greift innerhalb der Aussparungen der Gehäusehalbschalen zwi¬ schen diese und den Dichtungsbund 5 der Zylinderlauf- buchse 1 und grenzt damit axial an den durch die Ring¬ dichtung 4 weitgehend ausgefüllten Hohlraum zwischen der äußeren Umfangfläche 8, 9 des Dichtungsbunds 5 und den Aussparungen der Gehäusehalbschalen 3. Die Ring¬ dichtung 4 ist somit in einem Hohlraum angeordnet, der durch die Außenfläche 8,9 des Dichtungsbunds 5, die Un¬ terseite des Rands 14 des Zylinderkopfs 2 und die Aus¬ sparungen der Gehäusehalbschalen 3 begrenzt ist und dichtet dabei alle dem Hohlraum angrenzenden Flächen gegeneinander ab.
Dabei ist zu dem dargestellten Dichtungssystem anzumer¬ ken, dass sich in einem minimalen Ringspalt 16 zwischen der radial außen liegenden Umfangfläche des Zylinder¬ kopfs 2 und den Aussparungen der Gehäusehalbschalen 3 Wasser bzw. Kühlflüssigkeit befinden kann und in einem axial darunter liegenden Ringspalt 17 zwischen der äu¬ ßeren Umfangfläche der Zylinderlaufbuchse 1 und den Aussparungen der Gehäusehalbschalen 3 Öl befinden kann.
Der Brennraum ist mit dem erfindungsgemäßen Dichtungs- system somit sowohl gegen ein Eintreten von Öl und Was¬ ser bzw. Kühlflüssigkeit als auch gegen ein Austreten von Brennraumgasen wirksam abgedichtet . Darüber hinaus kann keine Vermischung des Öls mit dem Wasser bzw. der Kühlflüssigkeit stattfinden.
In Figur 2 und folgenden ist ein weiteres Ausführungs- beispiel eines erfindungsgemäßen Dichtungssystems ge¬ zeigt. Zylinderkopf 2 und ZyIinderlaufbuchse 1 sind zwischen den Gehäusehalbschalen 3 eines Dieselmotors mit geteiltem Gussgehäuse angeordnet. Der Zylinderkopf 2 weist an seiner radial äußeren Umfangsflache eine ra¬ dial umlaufende Ringnut 18 auf. Ferner ist in Fig. 2 die Einlaßöffnung 19 des Zylinderkopfs 2 zu erkennen, die mittels einer Dichtung 20 gegen einen korrespondie¬ renden Kanal 21 (vgl. Fig. 3) der Gehäusehalbschalen 3 abgedichtet ist.
Figur 3 zeigt ein Schnittbild gemäß Schnittebene A-A in Figur 2 ; Figur 4 zeigt einen Ausschnitt X aus Figur 3 in vergrößerter Darstellung. Die separate Ringdichtung 4 ist radial zwischen der Ringnut 18 und den Aussparun¬ gen der Gehäusehalbschalen 3 angeordnet und dichtet so¬ mit den Ringspalt 16 zwischen Zylinderkopf 2 und Gehäu¬ sehalbschalen ab. Neben der in der Ringnut 18 angeord¬ neten Ringdichtung 4 kann noch einen weitere Ringdich¬ tung 22 an der äußeren Umfangfläche des Zylinderkopfs 2, vorzugsweise an dessen oberen Ende, vorgesehen sein. Der Dichtungsbund 5 der Zylinderlaufbuchse 1 ist in ei¬ ner zum Brennraum weisenden Nut des Zylinderkopfs 2 un¬ ter Bildung eines Presssitzes aufgenommen. Insgesamt ist somit ein Dichtungssystem realisiert, das - ohne hierfür hohe Axialkräfte aufwenden zu müssen - den Brennraum zuverlässig gegen ein Austreten von Brenn¬ raumgasen abdichtet.

Claims

Ansprüche
1. DichtungsSystem zur Abdichtung eines Zylinderkopfs
(2) gegen eine Zylinderlaufbuchse (1) einer Ein- oder Mehrzylinder Brennkraftmaschine, insbesondere eines Viertakt-Dieselmotors, mit geteiltem Gussge¬ häuse aus zwei verschraubbaren Gehäusehalbschalen
(3) , deren Teilungsebene in Kurbelwellen- und Zy¬ linderachsenrichtung verläuft, wobei die Gehäuse¬ halbschalen (3) Aussparungen zur Aufnahme von ge¬ sonderten Zylinderlaufbuchsen (1) besitzen und se¬ parate Zylinderköpfe (2) je Zylinder vorgesehen sind, umfassend ein ringförmiges Dichtungselement, dadurch gekennzeichnet, dass eine zum Brennraum hin offene Ringnut (7) im Zylinderkopf (2) vorgesehen ist, in der wenigstens ein Teil einer als Dichtungsbund (5) ausgebildeten Verlängerung der Zylinderlaufbuchse (1) unter Bil¬ dung eines Presssitzes aufgenommen ist und dass das ringförmige Dichtungselement als separate Ringdich¬ tung ausgebildet ist, die einerseits gegen eine Dichtungsfläche des Zylinderkopfs (2) und anderer¬ seits radial gegen eine Dichtungsfläche der Gehäu¬ sehalbschalen (3) abgestützt ist und dabei einen Ringspalt (16) zwischen der radial außen liegenden Umfangsflache des Zylinderkopfs (2) und den Ausspa¬ rungen der Gehäusehalbschalen (3) abdichtet.
2. Dichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbund (5) der Zylinderlaufbuchse (1) eine Eindrehung seines äußeren Durchmessers aufweist, die separate Ringdichtung (4) an der äu¬ ßeren Umfangfläche (8, 9) des Dichtungsbunds (5) im Bereich der Eindrehung anliegt und im übrigen gegen angrenzende Dichtungsflächen des Zylinderkopfs (2) und der Gehäusehalbschalen (3) abgestützt ist.
3. Dichtungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindrehung des äußeren Durchmessers des Dichtungsbunds (5) der Zylinderlaufbuchse (1) in axialer Richtung im Wesentlichen konisch verläuft derart, dass sich der Außendurchmesser des Dich¬ tungsbunds (5) der Zylinderlaufbuchse (1) zum Zy¬ linderkopf (2) hin verjüngt.
4. Dichtungssystem nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Eindrehung des Dichtungsbunds (5) aus min¬ destens zwei Konusabschnitten mit unterschiedlichen Konuswinkeln (α, ß) zusammengesetzt ist.
5. Dichtungssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuswinkel (α) der konischen Eindrehung der ZyIinderlaufbuchse (1) in dem Bereich des Dich¬ tungsbunds (5) , der in die Ringnut (7) des Zylin¬ derkopfs (2) greift, in einem Winkelbereich von 3° bis 5° liegt.
6. Dichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die separate Ringdichtung (4) in einer radial am Zylinderkopf umlaufenden Nut (18) angeordnet ist.
7. Dichtungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere separate Ringdichtung (4) vorge¬ sehen ist, die in einer radial am Zylinderkopf um¬ laufenden Nut (18) angeordnet ist.
8. Dichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Ringnut (7) des Zylinderkopfs (2) eine Drainage (20) zur Abführung von eventuel¬ len Gasrückleckagen ins Ansaugsystem ausgebildet ist .
9. Dichtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die auf Seiten des Zylinderkopfs (2) gelegenen Kanten (12, 13) des Dichtungsbunds (5) der Zylin¬ derlaufbuchse (1) zur Ausbildung einer schmalen stirnseitigen Fläche (15) des Dichtungsbunds (5) abgeschrägt sind.
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