DE20019412U1

DE20019412U1 - Zylinderkopfdichtung

Info

Publication number: DE20019412U1
Application number: DE20019412U
Authority: DE
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2010-11-16
Also published as: US6676133B2; US20030155719A1

Description

REINZ-Dichtungs-GmbH & Co. KG

Zylinderkopfdichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zylinderkopfdichtung nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1. 5

Bei Zylinderkopfdichtungen, welche aus mehreren Lagen Stahl aufgebaut sind, sind prinzipiell zwei Brennraumdichtungskonzepte möglich. Beiden ist gemeinsam, daß die Abdichtung zur Brennraum-Durchgangsöffnung hin durch eine im Wesentlichen entlang des Randes der Brennraum-Durchgangsöffnung verlaufende Brennraumsikke erfolgt. Durch die Pressung des Zylinderkopfes auf die Zylinderkopfdichtung bzw. den darunter liegenden Zylinderblock wird die Brennraumsicke zusammengepreßt und gewährleistet somit ihre Dichtfunktion. Es ist nun möglich, für die sich unter dieser Pressung verformende Brennraumsicke ein Brennraumsickenabstützung vorzusehen, einen sogenannten Stopper. Diese Konstruktion gewährleistet, daß die Brennraumsicke im Kraftnebenschluß verpreßt wird und nicht wie bei der

Variante ohne Stopper die Brennraumsicke flachgepreßt werden kann.

Aus der DE 195 15 329 Cl ist eine Zylinderkopfdichtung bekannt, welche in einer Ausführungsform ein Dichtungsblech aufweist, welches mehrere, nebeneinander angeordnete Brennraum-Durchgangsöffnungen aufweist. Um eine Brennraum-Durchgangsöffnung herum ist jeweils eine Brennraumsicke angeordnet, wobei auf der der jeweiligen Brennraum-Durchgangsöffnung abgewandten Seite der jeweiligen Brennraumsicke ein Stopper vorgesehen ist, welcher sich seitlich an die Brennraumsicke anschließt. Die einzelnen Brennraum-Durchgangsöffnungen sind nur durch einen sehr geringen Abstand getrennt, so daß der Stopper im Stegbereich zwischen zwei benachbarten Brennraum-Durchgangsöffnungen unterbrochen ist. Der Stopper hat in seitlicher Richtung lediglich eine geringe Ausdehnung, so daß bei einem Zweizylinderreihenmotor der Stopper "brillenartig" gestaltet ist.

Die Vorrichtung nach dem Stand der Technik hat den Nachteil, daß nur im unmittelbaren Bereich um die Brennraumsicke herum diese unterstützt wird, während andere Sicken, etwa eine am Rand befindliche Halbsikke, flachgedrückt werden kann. Werden in einer einzelnen Zylinderkopfdichtung einerseits Sicken abgestützt, andere, welche jedoch auch auf eine Abstützung angewiesen wären, jedoch nicht, büßt die Zylinderkopfdichtung ihre elastische Verformbarkeit ein, so daß es zu einer verminderten Dichtung bzw. zu einem Verziehen benachbarter Bauteile kommen kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.

Diese Aufgabe wird durch eine Zylinderkopfdichtung nach Schutzanspruch 1 gelöst. Dadurch, daß der Stopper sich im Wesentlichen über die gesamte nicht mit Öffnungen versehene Fläche des Dichtungsbleches erstreckt, werden auch Sicken, welche keine Brennraumsicken sind, von dem Stopper, welche die Brennraumsicke schützt, abgestützt. Somit können Brennraumsikken, Sicken um Durchflußöffnungen herum sowie Randsicken durch einen einzigen Stopper geschützt werden. Hierdurch läßt sich der konstruktive Aufwand bzw. der Montageaufwand der Zylinderkopfdichtung erheblich verringern.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung werden in den abhängigen Schutzansprüchen angegeben.

Die Ausführung des Stoppers kann beliebig gewählt werden. So ist es etwa möglich, einen in das Dichtungsblech integrierten Stopper vorzusehen, hierbei ist der Stopper als Verdickung des Dichtungsbleches ausgeführt. Es ist jedoch auch möglich, separate Stopperelemente vorzusehen. Eine besonders kostengünstige Variante sieht vor, daß der Stopper als sich seitlich an die Brennraumsicke anschließendes Stopperblech mit im Wesentlichen konstanter Dicke ausgeführt ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß der Zylinderblock Zylinderlaufbuchsen aufweist. Zylinderblöcke bei modernen Verbrennungsmotoren sind oft mehrteilig ausgeführt, wobei Graugußzylinderlaufbuchsen in einen Aluminiumgrundblock eingegossen bzw. eingesetzt sind. Bedingt durch diese Mehrteiligkeit kann es zu Verschiebungen der Zylinderlaufbuchse im

Aluminiumgrundblock kommen. Es ist daher angestrebt, im Bereich zwischen Zylinderkopf und -block einerseits eine optimale Dichtwirkung zu erhalten, andererseits jedoch den Vertikaldruck auf die Zylinderlaufbuchse selbst nicht zu hoch auszulegen. Es ist daher möglich, die verformbare Brennraumsicke direkt am Rand der Brennraum-Durchgangsöffnung vorzusehen und den Stopper auf der der Brennraum-Durchgangsöffnung abgewandten Seite der Brennraumsicke anzuordnen, so daß bei maximal möglichem Zusammendrücken der Zylinderkopfdichtung die Verformung durch den Abschnitt des Stoppers, der sich zwischen Zylindergrundblock und Zylinderkopf befindet, begrenzt wird und nicht allein die Zylinderlaufbuchse belastet.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Schutzansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nun anhand mehrerer Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung,

Fign. 2a

und 2b Schnittdarstellungen zur Fig. I₁

Fig. 3 eine Variante einer Zylinderkopfdichtung

nach Fig. 1, und
30

Fig. 4 eine Schnittdarstellung der Zylinderkopfdichtung aus Fig. 3 gemäß C-C¹.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung 1. Diese weist ein Dichtungsblech 2 auf, welches zwei nebeneinander angeord-

nete Brennraum-Durchgangsöffnungen 3 und 4 hat. Um die Brennraum-Durchgangsöffnung 3 herum ist in geringem Abstand eine Brennraumsicke 5 angeordnet, welche als Vollsicke ausgebildet ist. Entsprechend ist eine Brennraumsicke 7 um die Brennraum-Durchgangsöffnung 4 herum angeordnet. Auf der der Brennraum-Durchgangsöffnung 3 abgewandten Seite der Brennraumsicke 5 ist ein als Wegbegrenzer für die Brennraumsicke 5 in Richtung senkrecht zur Blattebene dienender Stopper 6 vorgesehen. Der Stopper 6 ist auch entsprechend um die Brennraumsicke 7 herum angeordnet. Dieser Stopper erstreckt sich im Wesentlichen über den gesamten nicht mit Öffnungen versehenen Bereich des Dichtungsbleches 2. Neben den Brennraum-Durchgangsöffnungen sind dies z.B. Schraubenöffnungen 10 zur Durchführung von Zylinderkopfschrauben bzw. nicht dargestellte Öffnungen zum Zu- bzw. Abfluß von Öl oder Wasser.

Die Schnittdarstellungen aus Fign. 2a und 2b verdeutliehen den Aufbau der Zylinderkopfdichtung, welche als eine Mehrlagenstahldichtung (MLS) ausgeführt ist, welche eine als gesickte Federblechlage ausgeführte Dichtungslage 2 sowie einen als Stopperblech im Wesentlichen konstanter Dicke ausgeführten Stopper 6 ' enthält.

Fig. 2a zeigt eine Variante der Sickenanordnung im Bereich zwischen den Brennraumöffnungen 3 und 4 in Schnittführung A-A. In Fig. 1 sind die Brennraumsikken 5 und 7 als unabhängige, geschlossene Vollsicken einzeln realisiert. Dies würde im Schnitt A-A den Querschnitt zweier Vollsicken mit einem dazwischen liegenden ungesickten Steg zeigen. Bei einem sehr kleinen Abstand zwischen den Brennraum-Durchgangsöffnungen 3 und 4, wie es bei modernen Pkw-Motoren oft der Fall ist, ist es jedoch auch möglich, die anson-

sten getrennten Brennraumsicken 5 und 7 im Bereich zwischen den Brennraum-Durchgangsöffnungen 10 zu einer einzigen Vollsicke 11 zusammenzuführen, wie dies in der in Fig. 2a gezeigten Variante zum Schnitt A-A zum Ausdruck kommt.

Der Aufbau der Zylinderkopfdichtung aus Dichtungslage 2 sowie Stopper 6 wird aus Fig. 2b besonders deutlich, welche den Schnitt C-C zeigt. Auf der der Brennraum-Durchgangsöffnung 3 radial äußeren bzw. abgewandten Seite der Brennraumsicke 5 ist der Stopper als sich seitlich an die Brennraumsickenerhöhung anschließendes Stopperblech 6 mit im Wesentlichen konstanter Dicke angeordnet. Die Dicke des Stopperbleches 6 ist so gewählt, daß es etwas weniger dick ist als die höchste Sickenhöhe in Bezug zum ungesickten Bereich des Dichtungsbleches 2 im unverformten Zustand des Dichtungsbleches.

Bei der in Fig. 2b realisierten Variante handelt es sich um einen separaten Stopper. Eine andere Möglichkeit, einen separaten, d.h. vom Dichtungsblech 2 verschiedenen Stopper vorzusehen, ist daß das Dichtungsblech 2 auf einem Distanzblech aufliegt, welches seitlich mit dem Dichtungsblech im Wesentlichen bündig abschließt, d.h. sich bis zur Brennraum-Durchgangsöffnung erstreckt, und der Stopper als bezüglich der Brennraum-Durchgangsöffnung radial außerhalb der Brennraumsicke liegende Verdickung eines Distanzbleches ausgeführt ist. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, den Stopper bereits in das Dichtungsblech zu integrieren, d.h. daß der Stopper als Verdickung des Dichtungsbleches 2 ausgeführt ist.

Der Aufbau von Dichtungen für nicht dargestellte Durchflußöffnungen für flüssige Medien wie Öl oder

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* Wasser ist entsprechend dem in Fig. 2b gezeigten Aufbau möglich. Auch hierbei kann im Bereich um die Durchflußöffnung herum eine umlaufende Voll- oder Halbsicke vorgesehen werden und das Stopperblech 6 auf der der Durchflußöffnung abgewandten Seite der Sicke angeordnet sein. Hierbei ist es vorteilhaft, daß zwischen der Sicke und dem Stopperblech ein umlaufender Abstandsbereich eingehalten wird, der ei- * nerseits eine Beschädigung der Sicke durch das Stop-

perblech 6 verhindert und andererseits eine ausreichende Abstützung der Sicke (Schutz gegen Flachdrükken) gewährleistet. Selbstverständlich ist es auch möglich, im Bereich um Durchflußöffnungen herum andere Dichtungskonzepte zu verwenden, etwa zusätzliche Dichtelemente aus Elastomeren um die Durchflußöffnung herum anzuordnen.

Fig. 3 zeigt eine Abwandlung I¹ der Zylinderkopfdichtung 1 aus Fig. 1. Bei dieser ist das Stopperblech in einem größeren Abstand vom Rand des Dichtbleches 2' angeordnet.

Der genaue Aufbau dieser Anordnung ist Fig. 4 zu entnehmen, welche einen Schnitt gemäß C-C' der Zylinderkopfdichtung 1' aus Fig. 3 zeigt. Zwischen dem

seitlichen Außenrand des Stoppers 6¹ und dem Außenrand des Dichtungsbleches 2' ist eine Abstandsfuge vorgesehen, welche dem Schütze der am Rand befindlichen Halbsicke 8 des Dichtungsbleches 2' dient. Somit ist es möglich, mit einem einzigen Stopper 6' sowohl die Brennraumsicke 5 als auch die Randsicke 8 gegen ein Flachdrücken bei starkem Vertikaldruck auf die Zylinderkopfdichtung zu schützen.

Claims

1. Zylinderkopfdichtung (1) zur Abdichtung des Bereiches zwischen Zylinderkopf und Zylinderblock eines Verbrennungsmotors, umfassend mindestens ein Dichtungsblech (2), das mehrere, nebeneinander angeordnete Brennraum-Durchgangsöffnungen (3, 4) und jeweils eine um die jeweilige Brennraum-Durchgangsöffnung (3) herum verlaufende Brennraumsicke (5) aufweist, wobei auf der der zugehörigen Brennraum-Durchgangsöffnung (3) abgewandten Seite der Brennraumsicke (5) ein als Wegbegrenzer für die Brennraumsicke dienender Stopper (6) vorgesehen ist, welcher die Brennraumsicke seitlich umschließt, wobei der Stopper im Bereich (10) zwischen zwei Brennraum- Durchgangsöffnungen (3, 4) unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopper (6) sich im Wesentlichen über die gesamte nicht mit Öffnungen versehene Fläche des Dichtungsbleches (2) erstreckt.

2. Zylinderkopfdichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopper als Verdickung des mindestens einen Dichtungsbleches (2) ausgeführt ist.

3. Zylinderkopfdichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopper als sich seitlich an die Brennraumsicke (5) anschließendes Stopperblech (6) mit im Wesentlichen konstanter Dicke ausgeführt ist.

4. Zylinderkopfdichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsblech (2) auf einem Distanzblech aufliegt, welches seitlich mit dem Dichtungsblech im Wesentlich bündig abschließt und der Stopper als eine bezüglich der Brennraum-Durchgangsöffnung radial außerhalb der Brennraumsicke liegende Verdickung eines Distanzbleches ausgeführt ist.

5. Zylinderkopfdichtung nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Dichtungsblech (2) Durchflußöffnungen für flüssige Medien hat und im Bereich um die Durchflußöffnungen herum eine Sicke aufweist, wobei der Stopper auf der der Durchflußöffnung abgewandten Seite der Sicke angeordnet ist.

6. Zylinderkopfdichtung nach Schutzanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Sicke und dem Stopper ein umlaufender Abstandsbereich vorgesehen ist.

7. Zylinderkopfdichtung nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Außenrandbereich des Dichtungsblechs (2') eine im Wesentlichen umlaufende Randsicke (8) angeordnet ist und sich der Stopper (6') innerhalb des von der Randsicke begrenzten Gebietes erstreckt.

8. Zylinderkopfdichtung nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Außenrand des Stoppers (6') und der Randsicke (8) eine umlaufende Abstandsfuge (9) angeordnet ist.

9. Zylinderkopfdichtung nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderblock Zylinderlaufbuchsen aufweist.

10. Zylinderkopfdichtung nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Mehrlagenstahldichtung ist, welche eine als gesickte Federblechlage ausgeführte Dichtungslage (2) sowie einen als Stopperblech konstanter Dicke ausgeführten Stopper (6) enthält.