ES2211429T3

ES2211429T3 - Junta de culata de varias capas.

Info

Publication number: ES2211429T3
Application number: ES00118765T
Authority: ES
Inventors: Klaus Stapel; Alain Retiere; Fabrice Audibert
Original assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Current assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Priority date: 1999-11-10
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2004-07-16
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: DE19954099A1; DE50004486D1; EP1099891B1; EP1099891A3; EP1099891A2

Abstract

Junta de culata (1) de varias capas con - al menos una primera (2) y una segunda (3) capas funcionales, que presentan respectivamente un nervio macizo (8) opuesto a una abertura (9) de la cámara de combustión en la junta de culata (1), y - con al menos una capa distanciadora (6), señalando los vértices (10) de los nervios macizos (8) de las capas funcionales primera (2) y segunda (3) en una dirección común, caracterizada porque la junta de culata (1) tiene la siguiente estructura de capas en la secuencia citada: - la primera capa funcional (2), - una capa de barrera (5), - una tercera capa funcional (4) con un nervio macizo (8), - la capa distanciadora (6) y - la segunda capa funcional (3), alineándose los nervios macizos (8) con sus vértices (10) respectivos, al menos aproximadamente, radialmente unos con otros.

Description

Junta de culata de varias capas.

La invención se refiere a una junta de culata de varias capas con al menos una primera y una segunda capas funcionales, que presentan respectivamente un nervio macizo opuesto a una abertura de la cámara de combustión en la junta de culata, y con al menos una capa distanciadora. Los vértices de los nervios macizos de las capas exteriores señalan en una dirección común. Se conoce una junta de culata de este tipo por ejemplo del documento DE 196 54 283.

Del documento JP 6-85964 se conocen juntas de culata de varias capas, teniendo una junta de culata de cinco capas una capa de barrera dispuesta centralmente y, a ambos lados de la capa de barrera, respectivamente dos capas funcionales dotadas cada una de un nervio macizo. Los nervios macizos de las capas funcionales señalan hacia el interior de la junta de culata. Del documento U.S. 5,588,657 se deducen juntas de culata de varias capas, que tienen dos capas funcionales como capas exteriores. Entre las capas exteriores se han dispuesto una capa distanciadora y una capa de barrera. Los nervios macizos de las capas funcionales señalan hacia el interior de la junta de culata. Del documento DE 196 54 283 se deducen juntas de culata que tienen varias capas. Una configuración de estas juntas de culata presenta cuatro capas, siendo las capas exteriores capas funcionales con nervios macizos. Los vértices de los nervios macizos pueden señalar en cada caso hacia fuera o bien hacia dentro. También se conoce de la descripción de esta configuración, que los nervios macizos pueden estar dispuestos mutuamente en paralelo. Esto significa que los vértices de estos nervios macizos señalan en la misma dirección. Entre las dos capas exteriores se han dispuesto asimismo una capa distanciadora y una capa de barrera.

La misión de la presente invención es crear una junta de culata, que ponga a disposición un elevado coeficiente elástico, de tal manera que pueda compensarse una elasticidad dinámica de la culata, como consecuencia de elevadas presiones de combustión por medio de la junta de culata.

Esta misión es resuelta con una junta de culata de varias capas conforme a las particularidades de la reivindicación 1. En las reivindicaciones subordinadas se indican perfeccionamientos ventajosos.

Una junta de culata de varias capas conforme a la invención tiene

-: al menos una primera y una segunda capas funcionales, que presentan respectivamente un nervio macizo opuesto a una abertura de la cámara de combustión en la junta de culata, y con

-: al menos una capa distanciadora,

señalando los vértices de los nervios macizos de las capas funcionales primera y segunda en una dirección común. La junta de culata tiene asimismo las siguiente estructuras de capas formada por al menos cinco capas:

-: en primer lugar la primera capa funcional, a continuación

-: una capa de barrera, después

-: una tercera capa funcional con un nervio macizo, después

-: la capa distanciadora y a continuación

-: la segunda capa funcional,

estando dispuestos los nervios macizos con su vértice respectivo alineados radialmente uno sobre el otro. Esta estructura produce una presión lineal para la obturación segura de una cámara de combustión de un motor de combustión interna. El aumento se consigue mediante una elevación del coeficiente elástico con relación a otras juntas de culata de varias capas, por medio de que la tercera capa funcional es igualmente capaz de generar una tensión y las capas funcionales se separan unas de otras a través de la capa de barrera o distanciadora. De este modo la junta de culata es adecuada en especial para conceptos de motor, en los que quiere aumentarse más la presión de combustión.

La disposición de la capa distanciadora o la capa de barrera entre las capas funcionales tiene varias ventajas:

- por medio de que la capa distanciadora está incrustada entre la segunda y la tercera capa funcional, se reduce un mayor grado de deformación y una pérdida por asentamiento térmico de la tercera capa funcional interna durante el funcionamiento del motor de combustión interna.

- Asimismo se armonizan los grados de deformación y las pérdidas por asentamiento térmico de todas las capas funcionales. La estructura de la junta de culata hace posible que se homogenice una deformación de la junta de culata en el punto de instalación. Al mismo tiempo durante el funcionamiento del motor de combustión interna se produce mediante esta homogenización, que se compense una elasticidad dinámica igualmente homogeneizada por medio de todas las capas de la junta de culata.

- Esta estructura de capa de la junta de culata hace posible adicionalmente que, por medio de la capa distanciadora, se compense un desplazamiento de puntos de contacto de bases de nervios de la segunda y tercera capas funcionales, que se produce al cargarse la junta de culata.

Una presión lineal de la junta de culata se aumenta en especial, por medio de que la presión lineal que se genera por medio de la tercera capa funcional, es mayor que en dimensiones convencionales sin una capa de barrera/distanciadora entre las capas funcionales aisladas. Para esto se ajusta con preferencia una menor pérdida por asentamiento térmico, con relación a los nervios macizos de la primera y segunda capas funcionales. De este modo también se garantiza que se evite una fuga entre la tercera capa funcional y la capa de barrera, respectivamente entre la tercera capa funcional y la segunda capa funcional.

Una configuración preferida de la junta de culata tiene la primera y la segunda capa funcional, respectivamente, como capa exterior. Éstas se ocupan por medio de esto, directamente en cooperación con el bloque de cilindros o la junta así como la tercera capa funcional dispuesta interiormente, de que se cree una tensión suficiente que asegure la estanqueidad a los gases de la junta de culata.

Por medio de que la capa de barrera está acodada hacia la tercera capa funcional, se consigue asimismo que el nervio macizo de esta capa funcional no pueda comprimirse por completo, sino que más bien ponga a disposición de la junta de culata, incluso con las
oscilaciones más intensas, una fuerza de compensación residual para oscilaciones dinámicas especiales.

Se obtiene un esfuerzo especialmente uniforme sobre la junta de culata en funcionamiento, si el vértice del nervio macizo de la primera capa funcional y el vértice de la tercera capa funcional están vueltos hacia la capa de barrera. Por medio de esto los nervios macizos son capaces de formar un cuerpo de oscilación, que es capaz, en forma de oscilaciones acopladas, de compensar conjuntamente las tensiones que inciden sobre una y la otra de las capas exteriores.

En el siguiente dibujo y en su descripción se indican configuraciones ventajosas y perfeccionamientos así como particularidades.

La figura del dibujo muestra una vista en corte a través de una junta de culata, que se compone de cinco capas.

Una junta de culata 1 de varias capas tiene una primera capa funcional 2, una segunda capa funcional 3 y una tercera capa funcional 4. Las capas funcionales 2, 3, 4 están separadas entre sí por medio de una capa de barrera 5 y una capa distanciadora 6, formando la primera 2 y la segunda capas funcionales 3 en cada caso una capa exterior de la junta de culata 1. La capa de barrera 5 presenta al menos un acodado 7, que está vuelto hacia la tercera capa funcional 4. Las tres capas funcionales 2, 3, 4 presentan respectivamente un nervio macizo 8, que están dispuestos enfrente de una abertura 9 de la cámara de combustión de un motor de combustión interna, que no se ha representado con más detalles. Los nervios macizos 8 presentan en cada caso un vértice 10, que están dispuestos radialmente uno sobre el otro. Con ello, sin embargo, pueden producirse todavía ciertas desviaciones tolerables.

Lista de símbolos de referencia

1: Junta de culata

2: Primera capa funcional

3: Segunda capa funcional

4: Tercera capa funcional

5: Capa de barrera

6: Capa distanciadora

7: Acodado

8: Nervio macizo

9: Abertura de la cámara de combustión

10: Vértice

11: Interior de la junta de culata

Claims

1. Junta de culata (1) de varias capas con

-: al menos una primera (2) y una segunda (3) capas funcionales, que presentan respectivamente un nervio macizo (8) opuesto a una abertura (9) de la cámara de combustión en la junta de culata (1), y

-: con al menos una capa distanciadora (6),

señalando los vértices (10) de los nervios macizos (8) de las capas funcionales primera (2) y segunda (3) en una dirección común, caracterizada porque la junta de culata (1) tiene la siguiente estructura de capas en la secuencia citada:

-: la primera capa funcional (2),

-: una capa de barrera (5),

-: una tercera capa funcional (4) con un nervio macizo (8),

-: la capa distanciadora (6) y

-: la segunda capa funcional (3),

alineándose los nervios macizos (8) con sus vértices (10) respectivos, al menos aproximadamente, radialmente unos con otros.

2. Junta de culata (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque la primera (2) y segunda (3) capas funcionales forman en cada caso una capa exterior de la junta de culata (1).

3. Junta de culata (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la capa de barrera (5) está rebordeada hacia la tercera capa funcional (4).

4. Junta de culata (1) según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque el vértice (10) del nervio macizo (8) de la primera capa funcional (2) y el vértice (10) de la tercera capa funcional (4) están vueltos hacia la capa de barrera (5).

5. Junta de culata (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la junta de culata (1) se compone de cinco capas (2, 3, 4, 5, 6).