DE102009000788B4 - Zylinderkopfdichtung und Entwurfsverfahren für eine Zylinderkopfdichtung - Google Patents

Zylinderkopfdichtung und Entwurfsverfahren für eine Zylinderkopfdichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102009000788B4
DE102009000788B4 DE102009000788A DE102009000788A DE102009000788B4 DE 102009000788 B4 DE102009000788 B4 DE 102009000788B4 DE 102009000788 A DE102009000788 A DE 102009000788A DE 102009000788 A DE102009000788 A DE 102009000788A DE 102009000788 B4 DE102009000788 B4 DE 102009000788B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bead
cylinder head
beads
head gasket
sealing
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.)
Active
Application number
DE102009000788A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009000788A1 (de
Inventor
Toshihiro Imai
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.)
Ishikawa Gasket Co Ltd
Original Assignee
Ishikawa Gasket Co Ltd
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 Ishikawa Gasket Co Ltd filed Critical Ishikawa Gasket Co Ltd
Publication of DE102009000788A1 publication Critical patent/DE102009000788A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009000788B4 publication Critical patent/DE102009000788B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F11/00Arrangements of sealings in combustion engines 
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818Flat gaskets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

Eine Zylinderkopfdichtung enthält zumindest eine Metallplatte mit einer Vielzahl von Zylinderbohrungen (2), eine Vielzahl von Flüssigkeitslöchern (3, 4) und eine Vielzahl von Bolzenlöchern (5). Um die Zylinderbohrungen und die Fluidlöcher sind Dichtungswülste (12–14, 22–24) gebildet, und ein Teilwulst (16, 26) ist getrennt von den Dichtungswülsten gebildet. Für den Fall, dass zumindest eine der Metallplatten in einer Draufsicht in vier Bereiche (R1–R4), welche eine Vorderseite und eine Rückseite und eine Einlassseite und eine Auslassseite enthalten, durch zwei zueinander senkrechte gerade Linien (A, B) unterteilt ist, um jeweils gleiche Bereiche aufzuweisen, ist der Teilwulst zu zumindest einem der vier Bereiche hinzugefügt, so dass eine Gesamtlänge des Dichtungswulsts und des Teilwulsts darin zwischen 95% und 100% einer Gesamtlänge eines der vier Bereiche beträgt, welcher eine längste Gesamtlänge des Dichtungswulsts aufweist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung und Würdigung des verwandten Stands der Technik
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zylinderkopfdichtung, welche zwischen Motorelementen gehalten wird und dazwischen abdichtet, speziell auf eine Zylinderkopfdichtung, welche die Verformung der Motorelemente durch Angleichen eines Dichtungsflächendrucks kontrollieren kann, und auf ein Entwurfsverfahren für eine Zylinderkopfdichtung.
  • Die Zylinderkopfdichtung eines Motors wird durch Bolzen in einem zwischen zwei Elementen, wie einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock (Zylinderkörper), des Motors eines Automobils eingelegten Zustand festgezogen, und hat eine Funktion zum Abdichten von Fluid, wie Verbrennungsgas, Öl, Kühlwasser und dgl.
  • Verglichen mit herkömmlichen Motoren haben moderne Motoren eine Tendenz zum Materialwechsel von Gusseisen zu Aluminiumlegierungen wegen einer Verringerung und Reduzierung des Gewichts, und zur Druckerhöhung des Verbrennungsgases wegen Motoren mit höherer Leistung. Daher wird in dem Fall, wenn ein Zylinder ungleich der Breitenrichtungsmitte des Motors angeordnet ist, die Verteilung des auf den Zylinderkopf wirkenden Flächendrucks durch Wülste ungleichmäßig, und der Zylinderkopf kann nicht gleichmäßig gedrückt werden, so dass der Zylinderkopf verformt werden kann.
  • Als eine frühere Metalldichtung wurde eine Zylinderkopfdichtung vorgeschlagen, welche als Metallzylinderkopfdichtung für einen Mehrzylinderinnenverbrennungsmotor ausgebildet ist, wobei der Zylinder in Richtung einer Seite in Bezug auf die Breitenrichtung angeordnet ist (siehe z. B. JP 10-019130 ). Diese Zylinderkopfdichtung weist umlaufende abgestufte Wülste auf, deren Querschnittsform schrittweise entlang des Peripherierands der Dichtung in zumindest einer Lage der Dichtungsplatten ausgebildet ist. Bei der Zylinderkopfdichtung ist die Festigkeit der an einem kleinen Bereich der Dichtung angeordneten Wülste, wenn die Dichtung durch eine die Zentren der Zylinderbohrungen verbindende Linie unterteilt wird, stark, und die Festigkeit der an einem großen Bereich der Dichtung angeordneten Wülste, wenn die Dichtung durch die die Zentren der Zylinderbohrungen verbindenden Linien unterteilt wird, schwach.
  • Bei der Metallschichtdichtung kann der Dichtungsflächendruck in der Dichtung durchgehend gleichmäßig sein, und die Dichtungsleistung der um die Wasserlöcher, Öllöcher und dgl. vorgesehenen Wülste kann verbessert werden. Falls jedoch die umlaufenden abgestuften Wülste um die Dichtung angeordnet sind, wird ein vergleichsweise langer Wulst gebildet, verglichen mit dem Fall, in dem die Wülste einen Peripherierandabschnitt der Zylinderbohrung angeordnet sind, so dass ein hoher Dichtungsflächendruck in dem Peripherierandabschnitt einer Dichtungsbohrung nicht gut gehalten werden kann.
  • Um andererseits die Verformung einer Längsrichtung des Zylinderkopfs zu verhindern, wurde eine Metalldichtung mit temperaturbeständigen, inkompressiblen und sich nicht verformenden Vorsprüngen vorgeschlagen, welche nur auf beiden Enden der Längsrichtung der Dichtung vorgesehen sind. Um die Verformung in der Breitenrichtung des Zylinderkopf zu verhindern, wurde ferner eine Metallzylinderkopfdichtung mit Antibiegevorsprüngen vorgeschlagen, welche jeweils zwischen jeder der zwei Endkanten in der Breitenrichtung und jeder Durchgangsbohrung vorgesehen sind (siehe z. B. JP 09-292027 A und JP 2003-42295 A ). Der Antibiegevorsprung weist eine hohe Steifigkeit in Bezug auf eine Last in einer Kompressionsrichtung auf und wirkt im Wesentlichen als ein steifer Körper in Bezug auf eine Befestigungskraft jedes Bolzens.
  • Bei der oben erwähnten Zylinderkopfdichtung sind die Form, die Länge und dgl. des Antibiegevorsprungs nicht beschrieben. Der Antibiegevorsprung spielt ferner eine Rolle zum Verhindern, dass ein Dichtungsvorsprung (Wülste oder dgl.) übermäßig komprimiert wird, und wirkt als der steife Körper von einer bestimmten Höhe. In dem Fall, wenn die Dichtung von der bestimmten Höhe gedrückt wird, erhöht sich daher der Dichtungsflächendruck des Dichtungsvorsprungs nicht.
  • Aus der JP 2006-233773 A ist es bekannt, dass Teilwülste in verschiedenen Bereichen von Zylinderkopfdichtungen zur Beeinflussung der Verteilung des Dichtungsflächendrucks verwendet werden können.
  • Die JP 59-103850 U beschreibt eine Zylinderkopfdichtung, bei der mehrere hintereinander angeordnete Teilwülste vorgesehen sind. Ferner ist es daraus bekannt, einen umlaufenden Teilwulst vorzusehen, der an vorgegebenen Stellen zickzackförmig verdichtet ist.
  • Die EP 1 619 425 A1 offenbart, dass Teilwülste im Bereich zwischen den Dichtungswülsten der Zylinderbohrung und den Zylinderkopfschrauben vorgesehen sein können.
  • Die DE 10 2006 026 280 A1 offenbart eine Zylinderkopfdichtung, bei der Teilwülste, welche die Zylinderbohrung umgeben, variabel an die jeweiligen Verhältnisse angepasst sind.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die zuvor beschriebenen Probleme zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zylinderkopfdichtung bereitzustellen, welche zwischen zwei Motorelementen zum Abdichten dazwischen gehalten wird, welche einfach als ein Mittel zum Verhindern der Verformung des Zylinderkopfs auf Grundlage eines Dichtungsmittels, wie eines Wulsts und dgl., entworfen werden kann, und ferner einen hohen Dichtungsflächendruck halten kann.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Entwurfsverfahren der Zylinderkopfdichtung mit der obigen Struktur bereitzustellen.
  • Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorgenannten Aufgaben werden durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 7 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 6 und 8 bis 10.
  • Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, werden bei einer Zylinderkopfdichtung nach der Erfindung Bereiche einer Vorderseite und einer Rückseite in einer Draufsicht der Dichtung gleichmäßig unterteilt, und Bereiche einer Auslassseite und einer Einlassseite der Dichtung werden gleichmäßig unterteilt, so dass die Zylinderkopfdichtung in vier Bereiche unterteilt ist. Gleichzeitig wird ein Teilwulst für die Bereiche gebildet, welche kleiner als der größte Bereich sind, so dass die Gesamtlänge der Wülste in dem Bereich, welcher kleiner ist als der größte Bereich, mehr als 95% und unter 100% der Gesamtlänge der Wülste im größten Bereich beträgt.
  • Dieser Teilwulst unterscheidet sich von dem Wulst, welcher die in einem Peripherierandabschnitt einer Dichtungsbohrung vorgesehene Dichtungsfunktion aufweist. Obwohl der Teilwulst die Form des Wulsts aufweist, bildet er keine Dichtungslinie und trägt nicht zur Abdichtung bei. Um den oben erwähnten Bereich zu berechnen, kann zur Vereinfachung der Berechnung die Berechnung ferner Bereiche der Dichtungsbohrung, eines Bolzenlochs und dgl. enthalten. Es wird jedoch bevorzugt, dass die Berechnung die oben erwähnten Bereiche im Hinblick auf die Gleichmäßigkeit einer Druckkraft wegen eines Flächendrucks des Wulsts ausschließt.
  • Da die Gesamtlänge der in jedem Bereich angeordneten Wülste, der in vier ungefähr gleiche Bereiche unterteilt wurde, ungefähr gleich ist, wird nach dieser Struktur ein Abschnittsbereich, in welchem ein Flächendruck erzeugt wird, ungefähr gleich. Daher wird durch eine vergleichsweise einfache Struktur eine auf jeden Bereich wirkende Kraft ungefähr gleichmäßig, und eine auf ein Motorelement, wie einen Zylinderkopf und dgl., wirkende Druckkraft wird ungefähr gleichmäßig, so dass die Verformung des Motorelements kontrolliert werden kann.
  • Die Gesamtlänge der Wülste in jedem Bereich kann einfach in einer Größenordnung von 95% bis 100% gebildet werden, ohne einen Drucktest zum Erhalten einer Flächendruckverteilung durchzuführen, so dass der Entwurf der Dichtung signifikant vereinfacht werden kann. Da die Länge oder Position des Teilwulsts nur in einer Draufsicht betrachtet werden kann, kann der Teilwulst ferner leicht entworfen werden.
  • Insbesondere wird eine Neigung des Zylinderkopfs auf der Vorderseite und der Rückseite oder eine Neigung des Zylinderkopfs auf der Auslassseite und der Einlassseite reduziert, so dass die Neigung ausgeglichen wird. Im Ergebnis kann eine teilweise Kriechrelaxation bei der Verwendung reduziert werden und die Haltbarkeit kann erweitert werden.
  • Bei der Zylinderkopfdichtung weist die Querschnittsform des Teilwulsts die gleiche Form auf wie die Querschnittsform des Wulsts zum Wasserabdichten oder des Wulsts zum Ölabdichten. Der Grund für die oben erwähnte Struktur ist, dass, da der Teilwulst einfach in einer Position weg von einer Mittellinie der Dichtung angeordnet werden kann, falls ein Moment betrachtet wird, es bevorzugt wird, die Form des Wulsts zum Wasserabdichten oder Ölabdichten vorzusehen, die einen niedrigen Dichtungsflächendruck aufweist, verglichen mit jenem der Form des Wulsts für die Zylinderbohrung, welche im Allgemeinen einen hohen Dichtungsflächendruck aufweist. Da die Form des Teilwulsts ohne Zurückgreifen auf den Drucktest und dgl. bestimmt werden kann, kann nach dieser Struktur ein Entwurfsverfahren davon signifikant vereinfacht werden.
  • Es wird ferner bevorzugt, dass der Teilwulst in einer solchen Art und Weise vorgesehen ist, dass die Anordnung aller Wülste ungefähr symmetrisch im Hinblick auf eine Linie in Bezug zu einer die Zentren der Zylinderbohrungen verbindenden Linie wird. Nach dieser Struktur wird ein seitliches Biegemoment der Auslassseite und der Einlassseite im Bezug zur die Zentren der Zylinderbohrungen verbindenden Linie ungefähr gleich, so dass die Verformung um die Zylinderbohrungen reduziert werden kann.
  • Beim Entwurfsverfahren einer Zylinderkopfdichtung wird der Bereich in einer Draufsicht ferner gleichmäßig in die Vorderseite und die Rückseite, und in die Auslassseite und die Einlassseite unterteilt, um in vier Bereiche unterteilt zu sein. Gleichzeitig wird zusätzlich der Teilwulst so vorgesehen, dass die Gesamtlänge der Wülste in dem Bereich, welcher kleiner als der größte Bereich ist, größer als 95% und unter 100% der Gesamtlänge der Wülste im größten Bereich wird.
  • Nach diesem Verfahren kann durch ein sehr einfaches Entwurfsverfahren, welches den Teilwulst enthält, obwohl er die Form des Wulsts aufweist, nicht die Dichtungslinie bildet und nicht zur direkten Dichtung beiträgt, der Abschnittsbereich, in welchem der Flächendruck erzeugt wird, ungefähr gleich werden, und eine auf jeden Bereich wirkende Kraft kann ungefähr gleichmäßig werden. Daher kann die auf den Zylinderkopf wirkende Druckkraft ungefähr gleichmäßig werden, so dass die Zylinderkopfdichtung, welche die Verformung des Zylinderkopfs kontrollieren kann, entworfen werden kann.
  • Nach der Zylinderkopfdichtung und dem Entwurfsverfahren für die Zylinderkopfdichtung der Erfindung wird die Gesamtlänge der Wülste, welche in jedem der gleichmäßig in vier Bereiche der Dichtung unterteilten Bereich angeordnet sind, ungefähr gleich der Länge von über 95% und unter 100% in Bezug auf den längsten Bereich, so dass der Abschnittsbereich, in welchem der Flächendruck erzeugt wird, ungefähr gleich wird. Folglich wird die auf jeden Bereich wirkende Kraft ungefähr gleichmäßig, und die auf das Motorelement, wie den Zylinderkopf und dgl., wirkende Druckkraft wird ungefähr gleich. Daher kann die Verformung des Motorelements kontrolliert werden.
  • Ferner kann die Gesamtlänge der Wülste in jedem Bereich einfach in einer Größenardnung von 95% bis 100% gebildet werden, ohne den Drucktest oder dgl. durchzuführen, so dass der Entwurf der Dichtungsmittel signifikant vereinfacht werden kann. Da die Länge oder die Position des Teilwulsts nur in einer Draufsicht betrachtet werden kann, kann ferner der Teilwulst einfach entworfen werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Draufsicht, welche eine Zylinderkopfdichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine schematische Ansicht, welche die Gesamtlänge von Wülsten, einschließlich der Länge von Teilwülsten, der Zylinderkopfdichtung in 1 zeigt;
  • 3 ist eine Draufsicht, welche eine herkömmliche Zylinderkopfdichtung zeigt; und
  • 4 ist eine schematische Ansicht, welche die Gesamtlänge von Wülsten der Zylinderkopfdichtung von 3 zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Nachstehend werden Ausführungsformen einer Zylinderkopfdichtung nach der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Die 1, 3 sind schematische erläuternde Ansichten, in welchen Größen, Formen oder dgl. der Bohrungen, Wülste, und Teilwülste sich von den tatsächlichen unterscheiden und aus Gründen der Erläuterung vergrößert sind.
  • Die Zylinderkopfdichtung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Metalldichtung, welche zwischen einem Zylinderblock (Zylinderkörper) und einem Zylinderkopf eines Motors zum Abdichten dazwischen gehalten wird, und Fluide, wie eine Gasemission, ein Einlassgas und dgl., abdichtet.
  • Die Zylinderkopfdichtung ist durch mehr als zwei Lagen von Metallplatten (Metallsubstraten) gebildet, welche aus Weichstahl, einem nichtrostenden angelassenen Werkstoff (Anlasswerkstoff), oder einem nichtrostenden vergüteten thermischen Werkstoff (Federstahl) hergestellt sind. Ferner ist die ebene Form der Zylinderkopfdichtung ungefähr nach der Form einer Verbindungfläche zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf des Motors gefertigt, und es sind Zylinderbohrungen 2, Wasserlöcher 3, Öllöcher 4 und Bolzenlöcher 5 für Befestigungsbolzen, durch welche Verbrennungsgas, Wasser oder Öl strömt, gebildet.
  • Wie in 1 gezeigt ist, umfasst eine Zylinderkopfdichtung 1 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mehr als eine, z. B. zwei, Lagen (zwei Lagen in 1) von Metallplatten 10, 20, und die Metallplatten 10, 20 sind z. B. durch einen nichtrostenden angelassenen Werkstoff gebildet. In Peripherierandabschnitten der Zylinderbohrungen 2 sind Dichtungsmittel in den Metallplatten 10, 20 vorgesehen. Dichtungswülste bzw. Vollwülste 12, 22 sind in Bezug auf die Zylinderbohrungen 2 vorgesehen; Vollwülste 13, 23 sind in Bezug auf die Wasserlöcher 3 vorgesehen; und Vollwülste 14, 24 sind in Bezug auf die Öllöcher 4 vorgesehen. Im Übrigen können die oben erwähnten Vollwülste, falls notwendig, durch einen Halbwulst gebildet werden. Ferner können die Wülste nur auf einer Seite der Metallplatten 10, 20 vorgesehen sein, ohne auf beiden Seiten der Metallplatten 10, 20 vorgesehen zu sein, und Doppelwülste, welche die Bohrungen und dgl. doppelt umgeben, können anstelle der Einzelwülste, welche die Bohrungen einzeln umgeben, verwendet werden.
  • Die Zylinderkopfdichtung 1 wird in einer Draufsicht durch eine gerade Linie A-A in eine Vorderseite Fr und eine Rückseite Rr in einer solchen Art und Weise unterteilt, dass beide Seiten gleiche Bereiche aufweisen, und sie wird durch eine gerade Linie B-B in eine Auslassseite Ex und eine Einlassseite In in einer solchen Art und Weise unterteilt, dass beide Seiten gleiche Bereiche aufweisen, so dass die Zylinderkopfdichtung 1 in vier Bereiche R1, R2, R3, R4 unterteilt ist. Die oben erwähnten Bereiche können Bereiche der Zylinderbohrungen 2, der Wasserlöcher 3, und der Öllöcher 4 enthalten. Es wird jedoch bevorzugt, dass die Bereiche der Zylinderbohrungen 2, der Wasserlöcher 3 und der Öllöcher 4 ausgeschlossen sind. 3 zeigt eine herkömmliche Zylinderkopfdichtung 1X im zuvor erwähnten Zustand.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Gesamtmenge oder Summierung ΣL1, ΣL2, ΣL3 oder ΣL4 der Wulstlängen in jedem Bereich R1, R2, R3, oder R4 berechnet. Der größte Bereich (angenommen hier R1) der Wulstgesamtlängen wird erhalten. Als nächstes wird untersucht, ob die Gesamtlänge ΣL2, ΣL3 oder ΣL4 der Summe der Wulstlängen in den anderen Bereichen R2, R3 oder R4 ungefähr die gleiche Länge in Bezug auf die Gesamtmenge ΣL1 der Länge des größten Wulsts aufweist oder nicht. Genauer gesagt wird untersucht, ob die Gesamtmenge ΣL2, ΣL3 oder ΣL4 der Wulstlängen in den anderen Bereichen R2, R3 oder R4 mehr als 95% oder weniger als 100% der Gesamtmenge ΣL1 der Wulstlängen im größten Bereich R1 beträgt oder nicht.
  • Falls die Gesamtmenge ΣL2, ΣL3 oder ΣL4 der Wulstlängen im anderen Bereich R2, R3 oder R4 nicht mehr als 95% und unter 100% beträgt, werden zusätzlich Teilwülste 16, 26 vorgesehen. Wie in 1 gezeigt ist, weist die Gesamtmenge ΣL1A (= ΣL1), ΣL2A, ΣL3A oder ΣL4A der Wulstlängen, einschließlich der Wulstlängen der Teilwülste 16, 26, die gleiche Länge auf. Genauer gesagt beträgt die Gesamtmenge ΣL2A, ΣL3A oder ΣL4A der Wulstlängen, einschließlich der Wulstlängen der Teilwülste 16, 26, mehr als 95% und unter 100% der Gesamtmenge ΣL1A (= ΣL1) der Wulstlängen des größten Bereichs R1.
  • Bei der Struktur in 1 sind die Teilwülste 16, 26 in den Bereichen R2, R4 vorgesehen. Daher wird sie als ΣL2A > ΣL2, ΣL4A > ΣL4 ausgedrückt. Im Fall von ΣL1A = ΣL1 und dem nicht mit den Teilwülsten versehenen Bereich R3, wird sie als ΣL3A = ΣL3 ausgedrückt. Im Übrigen ist 4 eine schematische Ansicht, welche zur Bezugnahme Gesamtmengen ΣL1, ΣL2, ΣL3, ΣL4 der Wulstlängen in jedem Bereich R1, R2, R3, R4 der herkömmlichen Zylinderkopfdichtung 1X in 3 zeigt.
  • Die Teilwülste 16, 26 unterscheiden sich von den Vollwülsten 12, 13, 14, 22, 23, 24, welche eine in Peripherierandabschnitten der Bohrungen 2, 3, 4 vorgesehene Dichtungsfunktion enthalten. Obwohl die Teilwülste 16, 26 eine Wulstform aufweisen, bilden sie keine Dichtungslinie und tragen nicht direkt zum Abdichten bei.
  • Die Querschnittsform der Teilwülste 16, 26 hat die gleiche Form wie die Querschnittsform der Vollwülste 12, 22 für die Zylinderbohrung und der Vollwülste 13, 14, 23, 24 zur Öl- und Wasserabdichtung. Wegen der oben erwähnten Form kann die Form der Teilwülste 16, 26 ohne Zurückgreifen auf einen Drucktest und dgl. bestimmt werden, und ein Entwurfsverfahren davon kann vereinfacht werden. Die Teilwülste 16, 26 können einfach in einer Position weg von der zentralen Linie A-A der Dichtung angeordnet werden. Falls ein Moment betrachtet wird, wird daher bevorzugt, die Form der Vollwülste 13, 23 zum Wasserabdichten oder der Vollwülste 14, 24 zum Ölabdichten vorzusehen, welche einen geringeren Dichtungsflächendruck aufweist, verglichen mit jenem der Form der Vollwülste 12, 22 für die Zylinderbohrungen 2, welche im Allgemeinen einen hohen Dichtungsflächendruck aufweist.
  • Zusätzlich sind die Teilwülste 16, 26 in einer solchen Art und Weise vorgesehen, dass die Anordnung aller Wülste ungefähr symmetrisch im Hinblick auf eine Linie B-B wird, welche senkrecht zu einer die Zentren der Zylinderbohrungen 2 verbindenden Linien C-C ist. Nach der Struktur wird ein seitliches Biegemoment der Auslassseite Ex und der Einlassseite In ungefähr gleichmäßig in Bezug auf die die Zentren der Zylinderbohrungen 2 verbindende Linie C-C, so dass die Verformung um die Zylinderbohrungen 2 reduziert werden kann.
  • Da die Gesamtmenge ΣL1A, ΣL2A, ΣL3A oder ΣL4A der Länge der in jedem Bereich R1, R2, R3 oder R4 angeordneten Wülste, der in vier gleiche Bereiche unterteilt ist, ungefähr die gleiche Länge aufweist, werden Abschnittsbereiche, in welchen der Flächendruck erzeugt wird, ungefähr gleich. Daher ist eine auf jeden Bereich R1, R2, R3, R4 wirkende Kraft ungefähr gleichmäßig, und eine auf ein Motorelement, wie den Zylinderkopf und dgl., wirkende Druckkraft wird ungefähr gleichmäßig, so dass die Verformung des Motorelements kontrolliert werden kann.
  • Die Gesamtmenge ΣL1A (= ΣL1), ΣL2A, ΣL3A oder ΣL4A der Wulstlängen in jedem Bereich R1, R2, R3 oder R4 kann jeweils einfach in einer Größenordnung von 95% bis 100% gebildet werden, ohne den Drucktest und dgl. durchzuführen, so dass der Entwurf der Dichtungsmittel signifikant vereinfacht werden kann. Da die Länge oder die Position der Teilwülste 16, 26 nur in einer Draufsicht betrachtet werden kann, können ferner die Teilwülste 16, 26 einfach entworfen werden.
  • Als nächstes wird ein Entwurfsverfahren für eine Zylinderkopfdichtung der Erfindung erläutert. Bei diesem Entwurfsverfahren wird der Bereich in einer Draufsicht gleichmäßig in die Vorderseite Fr und die Rückseite Rr und in die Auslassseite Ex und die Einlassseite In unterteilt, um in vier Bereiche R1, R2, R3, R4 unterteilt zu sein. Gleichzeitig werden die Teilwülste 16, 26 zusätzlich vorgesehen, so dass die Gesamtmenge ΣL2A, ΣL3A oder ΣL4A der Wulstlängen in den Bereichen R2, R3 oder R4, welche kleiner als der größte Bereich R1 ist, über 95% und unter 100% der Gesamtmenge ΣL1A (= ΣL1) der Wulstlängen im größten Bereich R1 wird.
  • Nach dem Entwurfsverfahren für eine Zylinderkopfdichtung werden durch ein sehr einfaches Entwurfsverfahren, einschließlich der Teilwülste 16, 26, welche, obwohl sie die Form der Wülste aufweisen, nicht die Dichtungslinie bilden und nicht direkt zum Abdichten beitragen, die Abschnittsbereiche, in welchen der Flächendruck erzeugt wird, ungefähr gleich, und eine auf jeden Bereich R1, R2, R3, R4 wirkende Kraft kann ungefähr gleichmäßig werden. Daher wird die auf das Motorelement, wie den Zylinderkopf, den Zylinderblock oder dgl., wirkende Druckkraft ungefähr gleichmäßig, so dass die Zylinderkopfdichtung 1, welche die Verformung des Motorelements kontrollieren kann, signifikant einfach entworfen werden kann.
  • Die Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2008-030779 , angemeldet am 12.02.2008, ist in die Anmeldung einbezogen.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf die spezifischen Ausführungsformen der Erfindung erläutert worden ist, ist die Erläuterung veranschaulichend und die Erfindung wird nur durch die anhängenden Ansprüche begrenzt.

Claims (10)

  1. Zylinderkopfdichtung (1), umfassend: zumindest eine Metallplatte (10, 20) mit einer Vielzahl von Zylinderbohrungen (2), einer Vielzahl von Fluidlöchern (3, 4), und einer Vielzahl von Bolzenlöchern (5), Dichtungswülste (1214, 2224), welche um die Zylinderbohrungen (2) und die Fluidlöcher (3, 4) gebildet sind, und einen Teilwulst (16, 26), welcher getrennt von den Dichtungswülsten (1214, 2224) gebildet ist, wobei für den Fall, dass die zumindest eine Metallplatte (10, 20) in einer Draufsicht in vier Bereiche (R1–R4), welche eine Vorderseite (Fr) und eine Rückseite (Rr), und eine Einlassseite (In) und eine Auslassseite (Ex) enthalten, durch zwei zueinander senkrechte gerade Linien (A, B) unterteilt ist, um jeweils gleiche Bereiche (R1–R4) aufzuweisen, der Teilwulst (16, 26) zu zumindest einem der vier Bereiche (R1–R4) hinzugefügt ist, so dass eine Gesamtlänge des Dichtungswulsts (1214, 2224) und des Teilwulsts (16, 26) darin zwischen 95% und 100% einer Gesamtlänge eines der vier Bereiche (R1–R4) beträgt, welcher eine längste Gesamtlänge des Dichtungswulsts (1214, 2224) aufweist.
  2. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, wobei der eine (R1, R3) der vier Bereiche (R1–R4) mit der längsten Gesamtlänge des Dichtungswulsts (1214, 2224) nur den Dichtungswulst (1214, 2224) aufweist, und wobei zumindest zwei (R2, R4) der vier Bereiche (R1–R4) den Dichtungswulst (1214, 2224) und den Teilwulst (16, 26) aufweisen, um die Gesamtlänge des Dichtungswulsts (1214, 2224) und des Teilwulsts (16, 26) zwischen 95% und 100% in Bezug auf den einen Bereich (R1–R4) mit nur dem Dichtungswulst (1214, 2224) aufzuweisen.
  3. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dichtungswülste (12, 22) Zylinderbohrungswülste und Fluidlochwülste (13, 14, 23, 24), welche die Fluidlöcher (3, 4) umgeben, enthalten, und der Teilwulst (16, 26) die gleiche Schnittform aufweist wie der Fluidlochwulst (13, 14, 23, 24).
  4. Zylinderkopfdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Teilwulst (16, 26) zwischen der Zylinderbohrung (2) und einer Kante der zumindest einen Metallplatte (10, 20) angeordnet ist, ohne das Fluidloch (3, 4) und das Bolzenloch (5) dazwischen zu haben.
  5. zylinderkopfdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Teilwülste (16, 26) in Bezug auf eine Linie (B), welche senkrecht zu einer die Zentren der Zylinderbohrungen (2) verbindenden Linie (C) ist, symmetrisch in zwei der vier Bereiche (R1–R4) angeordnet sind.
  6. Zylinderkopfdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dichtung zwei miteinander laminierte Metallplatten (10, 20), die Dichtungswülste (1214, 2224) und den auf zumindest einer der zwei Metallplatten (10, 20) gebildeten Teilwulst (16, 26) umfasst.
  7. Entwurfsverfahren für eine Zylinderkopfdichtung, umfassend: Unterteilen von zumindest einer Metallplatte (10, 20) in einer Draufsicht in vier Bereiche (R1–R4), welche eine Vorderseite (Fr) und eine Rückseite (Rr) und eine Einlassseite (In) und eine Auslassseite (Ex) enthalten, durch zwei zueinander senkrechte gerade Linien (A, B), um jeweils gleiche Bereiche (R1–R4) aufzuweisen, Berechnen einer Gesamtlänge von in jedem der vier Bereiche (R1–R4) angeordneten Dichtungswülsten (1214, 2224), wobei die Dichtungswülste (1214, 2224) Fluidlöcher (3, 4) in der zumindest einen Metallplatte (10, 20) umgeben, und Hinzufügen eines Teilwulsts (16, 26) zu zumindest einem der vier Bereiche (R1–R4), so dass eine Gesamtlänge des Dichtungswulsts (1214, 2224) und des Teilwulsts (16, 26) darin zwischen 95% und 100% einer Gesamtlänge eines der vier Bereiche (R1–R4) beträgt, welcher eine längste Gesamtlänge des Dichtungswulsts (1214, 2224) aufweist.
  8. Entwurfsverfahren für eine Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 7, wobei ein Plattenbereich nur in jedem der vier Bereiche (R1–R4) ohne Löcher darin gemessen und berechnet wird.
  9. Entwurfsverfahren für eine Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Teilwülste (16, 26) in Bezug auf eine Linie (B), welche senkrecht zu einer die Zentren der Zylinderbohrungen (2) verbindenden Linie (C) ist, symmetrisch in zwei der vier Bereiche (R1–R4) angeordnet werden.
  10. Entwurfsverfahren für eine Zylinderkopfdichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei sich eine der zwei geraden Linien (A, B) entlang einer Längsrichtung der Metallplatte (10, 20), welche eine Vielzahl von linear angeordneten Zylinderbohrungen (2) aufweist, erstreckt.
DE102009000788A 2008-02-12 2009-02-11 Zylinderkopfdichtung und Entwurfsverfahren für eine Zylinderkopfdichtung Active DE102009000788B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-030779 2008-02-12
JP2008030779A JP4571195B2 (ja) 2008-02-12 2008-02-12 シリンダヘッドガスケット及びシリンダヘッドガスケットの設計方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009000788A1 DE102009000788A1 (de) 2009-10-01
DE102009000788B4 true DE102009000788B4 (de) 2013-12-05

Family

ID=40938249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009000788A Active DE102009000788B4 (de) 2008-02-12 2009-02-11 Zylinderkopfdichtung und Entwurfsverfahren für eine Zylinderkopfdichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8109520B2 (de)
JP (1) JP4571195B2 (de)
KR (1) KR20090087418A (de)
CN (1) CN101509436B (de)
DE (1) DE102009000788B4 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014113866A (ja) * 2012-12-07 2014-06-26 Nec Commun Syst Ltd 状態監視システム、状態監視方法、状態検知装置、および状態検知プログラム
US9869409B2 (en) * 2013-01-15 2018-01-16 Vistadeltek, Llc Gasket retainer for surface mount fluid component
US9664284B2 (en) * 2015-08-05 2017-05-30 General Electric Company Cover system with gasket system therefor
CN107061734B (zh) * 2016-12-29 2018-11-16 潍柴动力股份有限公司 一种用于法兰接合面的连接的垫片及其设计方法
CN110375133B (zh) * 2018-04-12 2021-06-01 石川密封垫板有限责任公司 密封垫

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59103850U (ja) * 1982-12-28 1984-07-12 いすゞ自動車株式会社 シリンダヘツド用ガスケツト
JPH09292027A (ja) * 1996-04-30 1997-11-11 Nippon Reinz Co Ltd メタルガスケット
JPH1019130A (ja) * 1996-07-02 1998-01-23 Ishikawa Gasket Kk シリンダヘッドガスケット
JP2003042295A (ja) * 2001-08-01 2003-02-13 Nippon Reinz Co Ltd メタルシリンダヘッドガスケット
US20050093248A1 (en) * 2003-10-30 2005-05-05 Tsunekazu Udagawa Cylinder head gasket
EP1619425A1 (de) * 2004-07-23 2006-01-25 Ishikawa Gasket Co. Ltd. Metalldichtung
JP2006233773A (ja) * 2005-02-22 2006-09-07 Toyota Industries Corp シリンダヘッドガスケット及び多気筒エンジン
DE102006026280A1 (de) * 2005-06-03 2006-12-28 Ishikawa Gasket Co., Ltd. Zylinderkopfdichtung

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3794333A (en) * 1972-07-20 1974-02-26 Felt Products Mfg Co Gasket
JP2543770Y2 (ja) * 1991-05-02 1997-08-13 日本ラインツ 株式会社 金属板ガスケット
US5478092A (en) * 1992-07-31 1995-12-26 Ishikawa Gasket Co., Ltd. Metal laminate gasket with edge support beads
JPH0754692Y2 (ja) * 1992-07-31 1995-12-18 石川ガスケット株式会社 シリンダヘッド用金属積層形ガスケット
US5653451A (en) * 1995-12-21 1997-08-05 Ishikawa Gasket Co., Ltd. Metal gasket with independent and eccentric support bead
US6062572A (en) * 1997-02-21 2000-05-16 Ishino Gasket Mfg. Co., Ltd. Metal gasket
JP2002054740A (ja) * 2000-08-07 2002-02-20 Ishikawa Gasket Co Ltd 多気筒用のヘッドガスケット
US7147231B2 (en) * 2003-03-05 2006-12-12 Freudenberg-Nok General Partnership Seal feature to prevent bending
DE102005003017B4 (de) * 2004-01-23 2019-10-24 Koichi Hatamura Metalldichtung
DE102004026395A1 (de) * 2004-05-29 2005-12-22 Elringklinger Ag Zylinderkopfdichtung
DE102004044851A1 (de) * 2004-09-10 2006-03-16 Elringklinger Ag Zylinderkopfdichtung
DE102004054709B4 (de) * 2004-11-12 2007-11-15 Elringklinger Ag Zylinderkopfdichtung
JP3989491B2 (ja) * 2005-01-26 2007-10-10 石川ガスケット株式会社 シリンダヘッドガスケット
KR100866369B1 (ko) * 2006-05-16 2008-10-31 도요타지도샤가부시키가이샤 실린더 헤드 개스킷
JP2008030779A (ja) 2006-07-27 2008-02-14 Toyota Motor Corp 燃料補給システム

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59103850U (ja) * 1982-12-28 1984-07-12 いすゞ自動車株式会社 シリンダヘツド用ガスケツト
JPH09292027A (ja) * 1996-04-30 1997-11-11 Nippon Reinz Co Ltd メタルガスケット
JPH1019130A (ja) * 1996-07-02 1998-01-23 Ishikawa Gasket Kk シリンダヘッドガスケット
JP2003042295A (ja) * 2001-08-01 2003-02-13 Nippon Reinz Co Ltd メタルシリンダヘッドガスケット
US20050093248A1 (en) * 2003-10-30 2005-05-05 Tsunekazu Udagawa Cylinder head gasket
EP1619425A1 (de) * 2004-07-23 2006-01-25 Ishikawa Gasket Co. Ltd. Metalldichtung
JP2006233773A (ja) * 2005-02-22 2006-09-07 Toyota Industries Corp シリンダヘッドガスケット及び多気筒エンジン
DE102006026280A1 (de) * 2005-06-03 2006-12-28 Ishikawa Gasket Co., Ltd. Zylinderkopfdichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CN101509436A (zh) 2009-08-19
DE102009000788A1 (de) 2009-10-01
US20090200755A1 (en) 2009-08-13
KR20090087418A (ko) 2009-08-17
CN101509436B (zh) 2011-01-12
JP4571195B2 (ja) 2010-10-27
JP2009191872A (ja) 2009-08-27
US8109520B2 (en) 2012-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69215452T2 (de) Metalldichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102005003017B4 (de) Metalldichtung
DE69214393T2 (de) Metalldichtung
DE102008042754B4 (de) Metalldichtung
DE69105711T2 (de) Metallische Abdichtung.
DE19829656B4 (de) Metalldichtung
EP1600671B1 (de) Zylinderkopfdichtung
DE102006062292B4 (de) Mehrlagige Zylinderkopfdichtung mit einem Ausnehmungsabschnitt zur Reduzierung des Oberflächendrucks
DE19638682A1 (de) Metalldichtung
DE102007027693B4 (de) Metalldichtung
DE69308201T2 (de) Metalldichtung
DE3820796A1 (de) Stahllaminatdichtung
DE102009000788B4 (de) Zylinderkopfdichtung und Entwurfsverfahren für eine Zylinderkopfdichtung
DE69101930T2 (de) Metallabdichtung mit Abdichtelementen mit verschiedenen Federkonstanten.
DE19634964A1 (de) Metalldichtung
DE102005052613A1 (de) Metalldichtung
DE102008010443B4 (de) Zylinderkopfdichtung
DE102015212982A1 (de) Dichtung und Verfahren zum Herstellen der Dichtung
DE102013219648B4 (de) Dichtung und Zylinderkopfdichtung
DE69827190T2 (de) Metalldichtung mit örtlich wärmebehandelter Wulst
EP1482218A1 (de) Zylinderkopfdichtung
DE102006026280A1 (de) Zylinderkopfdichtung
EP0406730B1 (de) Zylinderkopfdichtung
DE2407528B2 (de) Zylinderkopf fuer brennkraftmaschinen mit sitzringen fuer ventile
DE102005052615A1 (de) Metalldichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20140306