DE102005039060A1 - Cylinder head gasket for internal combustion engine, has stopper unit staying with defined breadth with support layer in support contact, in area of free shank of support layer, so that gap is formed around edge of passage opening - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen gemäß gattungsbildendem Teil des ersten Patentanspruches.The The invention relates to a cylinder head gasket for internal combustion engines of the generic type Part of the first claim.
Heute zum Einsatz gelangende Motoren werden in Leichtbauweise ausgeführt, wobei Materialien wie Aluminium oder Magnesium zum Einsatz gelangen. Diese Materialien sind deutlich weniger widerstandsfähig gegenüber mechanischen Belastungen als herkömmlich zum Einsatz gelangendes Gusseisen. Neben der Leichtbauweise wurde auch die spezifische Leistung dieser Motoren gesteigert, was mit erhöhtem Zündruck und Temperaturniveau einhergeht, wobei die höheren Temperaturen die mechanische Belastbarkeit der Motorkomponenten weiter schwächen. Gleichzeitig wird dem gesteigerten Zünddruck eine höhere Schraubenkraft entgegengesetzt, was zwangsweise zu einer höheren Flächenpressung zwischen der Zylinderkopfdichtung und dem Zylinderkopf bzw. Motorblock führt. In Bereichen des Krafthauptschlusses der Zylinderkopfdichtung kann dies zu Eindrückungen bzw. Eingrabungen führen. Die vielfach aus Federstahl gebildeten Zylinderkopfdichtungen als härterer Partner des Klemmverbundes arbeiten sich daher in den sie umgebenden weicheren Partner (Zylinderkopf/Motorblock) ein. Infolge dieser mechanischen Beschädigung der weicheren Komponenten setzen häufig zusätzlich Erosionseffekte an den Eingrabungsstellen ein. Der Krafthauptschluss der Flachdichtung befindet sich üblicherweise im Stopperbereich der Zylinderkopfdichtung. Die Pressungsverteilung in diesem Stopperbereich beeinflusst somit auch ursächlich die angesprochenen Eingrabungen. Das Stopperelement zeichnet sich durch so genanntes Kantentragen aus, wobei es zu anteilig stärkerem Tragen der Außenkante des Stopperelementes und somit auch zu stark erhöhten Pressungswerten kommt.today used engines are made in lightweight construction, with Materials such as aluminum or magnesium are used. These Materials are significantly less resistant to mechanical stress as conventional used cast iron. In addition to the lightweight construction was also the specific performance of these engines increased what with increased Zündruck and temperature level, the higher temperatures being the mechanical ones Further weaken the load capacity of the engine components. At the same time, the increased ignition pressure a higher one Screw force opposite, which compulsorily to a higher surface pressure between the cylinder head gasket and the cylinder head or engine block leads. In areas of the main body of the cylinder head gasket can this to impressions or burials. The often made of spring steel cylinder head gaskets as harder Partners of the Klemmverbundes therefore work in the surrounding softer Partner (cylinder head / engine block). As a result of this mechanical damage the softer components often add erosion effects to the Burial sites. The force main connection of the flat gasket is usually in the stopper area of the cylinder head gasket. The distribution of pressure in this stopper area thus also causally influences the addressed burial. The stopper element is characterized so-called edge wearing out, whereby it to proportionally stronger carrying the outer edge the stopper element and thus also greatly increased pressure values comes.
Durch die DE-A 42 19 709 ist eine metallische Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung, bekannt geworden, mit mindestens einem ein gesicktes Dichtungsblech und ein Trägerblech aufweisenden Dichtungskörper, dessen Oberfläche zwei zueinander parallele Dichtflächen bilden, welche wenigstens eine Durchgangsöffnung umgeben. Der den freien Schenkel der Sicke abstützende Bereich des Trägerblechs ist dünner ausgebildet als der übrige Bereich. Der dünnere Bereich ist zur Erzielung einer vorgegebenen Flächenpressung in Verbindung mit einer Auffütterung konstanter Dicke ausgeformt. Die Auffütterung bildet bezüglich des nicht verdünnten Bereichs des Trägerblechs eine Materialverdickung.By DE-A 42 19 709 is a metallic flat gasket, in particular Cylinder head gasket, has become known, with at least one a weathered gasket sheet and a carrier sheet having sealing body, its surface form two mutually parallel sealing surfaces, which at least a passage opening surround. The free leg of the bead supporting area of the support plate is thinner formed as the remaining area. The thinner one Area is connected to achieve a given surface pressure in conjunction with a lining formed constant thickness. The lining forms with respect to the not diluted area of the carrier sheet a material thickening.
Der DE-A 199 28 602 ist eine metallische Flachdichtung, insbesondere eine Zylinderkopfdichtung für einen Verbrennungsmotor, zu entnehmen, mit einer eine Sicke für eine Brennraumdurchgangsöffnung aufweisenden Dichtungsplatte und mit einer Sickenklammereinrichtung zum Beeinflussen des Verformungsverhaltens der Sicke. Die Sickenklammereinrichtung ist ein im Wesentlichen flaches Halteblech, das an der Dichtungsplatte in einer die Sicke überdeckenden Position angeordnet und beidseits der Sicke mit der Dichtungsplatte fest verbunden ist.Of the DE-A 199 28 602 is a metallic flat gasket, in particular a cylinder head gasket for an internal combustion engine, refer to having a bead for a combustion chamber passage opening Sealing plate and with a Sickklammereinrichtung for influencing the deformation behavior of the bead. The bead clamp device is a substantially flat retaining plate attached to the sealing plate in a bead covering the bead Position arranged and on both sides of the bead with the sealing plate is firmly connected.
In der US-A 5,669,615 wird eine als Zylinderkopfdichtung einsetzbare metallische Flachdichtung beschrieben, die in Sandwichform aufgebaut ist. Mehrere Trägerlagen wirken mit mehreren Dichtungslagen zusammen, wobei im Bereich der jeweiligen Durchgangsöffnung sowohl im Bereich der Träger – als auch im Bereich der Dichtungslagen aufeinander zu gebogene Abschnitte vorgesehen sind. Bedarfsweise kann im Bereich einer mittleren Dichtungslage durchgangsöffnungsseitig noch ein integriertes Stopperelement vorgesehen werden. Durch diese Ausgestaltungsform kann zwar bereits ein gewisser Einfluss auf das Tragverhalten des Stopperelementes, respektive des selbigen umgebenen Bereiches, genommen werden, wobei der Aufbau jedoch als aufwändig angesehen wird.In US-A 5,669,615 is used as a cylinder head gasket metallic flat gasket described, which is constructed in sandwich form is. Several carrier layers cooperate with several gasket layers, being in the range of respective passage opening both in the field of carrier - as well in the region of the gasket layers to each other bent portions are provided. If necessary, in the area of a middle gasket layer passage opening side still be provided an integrated stopper element. Through this Although design may already have some influence on the Structural behavior of the stopper element, respectively of the same surrounded However, the structure is considered to be complex becomes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Tragverhalten des eingangs angesprochenen Stopperelementes dergestalt zu beeinflussen, dass es nicht mehr zu den genannten punktuellen Pressungsüberhöhungen im Bereich der jeweiligen Durchgangsöffnung kommt, wobei der Aufbau der Zylinderkopfdichtung gegenüber dem Stand der Technik einfacher ist.Of the Invention is based on the object, the bearing behavior of the beginning addressed stopper element to influence such that it no longer to the mentioned punctual excess pressure in the Area of the respective through hole comes, the structure the cylinder head gasket opposite the prior art is easier.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Stopperelement im Bereich des freien Schenkels der Trägerlage nur mit einer definierten Breite mit der Trägerlage in Stützkontakt steht, dergestalt, dass um den Rand der Durchgangsöffnung ein Spalt gebildet ist, so dass der freie Schenkel der Trägerlage nach Art eines Biegebalkens um den Bereich des Stützkontaktes verbiegbar ist.These Task is solved by that the stopper element in the region of the free leg of the carrier layer only with a defined width with the carrier layer in support contact is, in such a way that around the edge of the passage opening a Gap is formed so that the free leg of the carrier layer in the manner of a bending beam around the area of the supporting contact is bendable.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.advantageous Further developments of the subject invention are the dependent claims remove.
Die erfindungsgemäße als Zylinderkopfdichtung weist bevorzugt mindestens eine Trägerlage und mindestens zwei damit in Wirkverbindung stehende Dichtungslagen auf. Die Trägerlage besteht hierbei aus weicherem Material als die jeweilige bevorzugt aus Federstahl hergestellte Dichtungslage.The according to the invention as a cylinder head gasket preferably has at least one carrier layer and at least two sealing layers in operative connection therewith. The carrier layer This consists of a softer material than the respective preferred made of spring steel gasket layer.
Durch den Erfindungsgegenstand wird der Trägerlage nunmehr auch eine Funktion zugeordnet. Sie wird durchgangsöffnungsseitig als Träger- oder Biegebalken genutzt. Durch die relative Anordnung von Funktionselementen, wie Stopperelement und geformte Trägerlage, kann der Abstützungspunkt (Stützkontakt) und somit der Hebelarm des geformten Bereiches der Trägerlage gezielt beeinflusst werden. Dies führt zu unterschiedlichen Durchbiegungen des geformten Bereiches der Trägerlage und somit auch zu unterschiedlichen Anlageflächen und kräften in den umgebenden Bauteilen (Zylinderkopf, Motorblock). Mit dem Erfindungsgegenstand wird nun bei vereinfachtem Aufbau der Zylinderkopfdichtung eine vorgebbare Hebelarmwirkung erzeugt, wobei eine Optimierung der Pressungsverteilung im Bereich des Stopperelementes herbeigeführt werden kann. Somit wird den eingangs angesprochenen Eingrabungen der Dichtungslage(n) in das sie umgebende weichere Material der Trägerlage entgegengewirkt.By the subject invention, the carrier layer is now assigned a function. It is used as a support or bending beam on the opening opening side. Due to the relative arrangement of functional elements, such as stopper element and molded carrier layer, the support point (support contact) and thus the lever arm of the molded portion of the carrier layer can be selectively influenced. This leads to different deflections of the shaped region of the carrier layer and thus also to different contact surfaces and forces in the surrounding components (cylinder head, engine block). With the subject invention, a predefinable lever arm effect is now generated with a simplified construction of the cylinder head gasket, wherein an optimization of the pressure distribution in the region of the stopper element can be brought about. Thus, the above-mentioned burial of the gasket layer (s) is counteracted in the surrounding softer material of the carrier layer.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:Of the Subject of the invention is based on an embodiment in the drawing and is described as follows. Show it:
Die
sich im eingebauten Zustand dieser Zylinderkopfdichtung
Claims (7)
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- 2005-08-18 DE DE200510039060 patent/DE102005039060A1/en not_active Ceased
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