DE3229320A1

DE3229320A1 - Zylinderkopfdichtung

Info

Publication number: DE3229320A1
Application number: DE19823229320
Authority: DE
Inventors: Terence Peter Muggleswick Durham Nicholson
Original assignee: Individual
Current assignee: Nicholson Terence Peter Hexham Northumberland
Priority date: 1981-08-06
Filing date: 1982-08-05
Publication date: 1983-02-24
Also published as: GB2103308A; US4750749A; SE8204593D0; GB2103308B; SE8204593L; DE3229320C2; SE451026B

Description

Terence Peter Nicholson 3.August 1982 IQ/Wo

LHQ/ 225P42134 5

Zylinderkopfdichtung

(Priorität der Patentanmeldung in QB Nr. 81 24 o6l vom

6.Äugust 1981) Io

Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfdichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine solche Zylinderkopfdichtung dient insbesondere dazu, die Trennfuge zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine abzudichten.

In der älteren Anmeldung P 3o 43 19o.4 der Anmelderin ist bereits eine Zylinderkopfdichtung vorgeschlagen worden, die ein Paar von äußeren Metallplatten aufweist, die nach außen gerichtete Sicken aufweisen als auch eine mittlere zusammengesetzte Metallplatte, die sieh zwischen den beiden äußeren Platten befindet. Hierbei ist die mittlere Platte au· einem weichen schichtförmigen Metall und harten Oberfläehen schichten zusammengesetzt, die mit dem mittleren Teil ver bunden oder einstückig hergestellt sind. Bei der bekannten Ausführung war um jede zylindrische Brennraumöffnung eine Ringscheibe vorgesehen, deren jeweilige Stirnfläche mit um die Brennraumöffnung herumlaufenden Wellen- bzw. Rippen elementen mit vorzugsweise V-Profil, besetzt waren, und ferner die Dicke der Ringscheibe, gemessen zwischen den Spitzen dieser Elemente, um einen vorbestimmten Wert größer als die Dicke der mittleren bzw. der zusammengesetzten Plattej vorbestimmt war, während andererseits die Dicke, gemessen zwischen den Tälern dieser Elemente, um ein geringfügiges bzw. nicht unwesentlich kleiner als die Dicke der den Abstand angebenden Platte bemessen war.

Im taufe Weiterer Entwicklungsarbeit hat sich gezeigt, daß die bekannte Ausführung noch verbessert werden kann. Es • zeigte sich, daß besondere Anforderungen hinsichtlich der Qualität des Materials bzw. Metalles gestellt werden mussten, wenn die Abdichtung zwischen Wasser und Ul führenden Durchgängen zwischen Zylinderkopf und Zylinderblock zu verbessern waren. Denn bei einigen Metallen zeigte sich, daß im Bereich Io rund um die Zylinderöffnungen infolge der Dauerbeanspruchung, unter gleichzeitiger hoher thermischer Beanspruchung, daß Metall ausbröckelte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dichteigenschäften der Zylinderkopfdichtung unter schweren Betriebs bedingungen zu optimieren und das Ausbröckeln des Metalles Im Randbereich zwischen den Durchgangsöffnungen zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Zy&inderkopf dichtung,die in einer inneren Brennkraftmaschine zum Abdichten einer Trockenlaufbüchse bzw. einer nassen Laufbuchse dient und bei dem man von zwei äußeren Metallplatten und einer mittleren zwischen den äußeren Platten liegenden Platte ausgeht, die mittlere Platte aus einem halbhartem ί 25 rostfreien Stahl besteht, d. h. es wird ein Material mit ! einer Härte im Bereich von 13o - 17o VPN j verwendet, und hierbei derjenige Teil, der die jeweilige ! Zylinderbohrung umfasst, mindestens mit einer umlaufenden

Sicke versehen ist, welche in diesem Bereich den Abstand zwischen den äußeren Retallplatten vergrößert. Somit ist j eine oder die andere der äußeren Platten in diesem Bereich j etwa kurbeiförmig gekröpft.

j Eine Ausfuhrungsform der Erfindung ist in der Zeichnung j35 dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

- 4 -Es zeigen:

Fig 1 eine Draufsicht auf einen, vier Zylinder

aufweisenden Maschinen- bzw. Zylinderblock

Fig 2 eine Draufsicht auf eine Zylinderkopfdichtung, um die Trennfuge zwischen dem Zylinderblock gemäß Pig 1 und dem Zylinderkopf abzudichten Io

Fig 3 einen vergrößert dargestellten Schnitt gem. Linie A - A der Fig 2

Fig 4 einen vergrößert dargestellten Sennit gemäß Linie B-B der Fig 2

Fig 5 einen vergrößert dargestellten Schnitt gemäß Linie C-C der Fig 2

Fig 6 einen vergrößert dargestellten Schnitt nach ähnlichem Verlauf um die Art darzustellen,um die beiden äußeren Platten und die mittlere Platte

miteinander tu verbinden·

Das nachfolgende anhand der Zeichnung erläuterte Ausfüfcrungsbeispiel dient zur Abdichtung der Trennfuge zwlsohen dem pe Zylinderblock und dem Zylinderkopf bei einem Vierzylindermotor mit Zündkompression bei Einsatz von nassen Zyllnderlaufbttchsen. Die Zylinderkopfdichtung ist im wesentlichen gemäß der älteren Anmeldung P 3o 43 19o.4 ausgebildet.

Jo Wie besonders anschaulich aus den Figuren 2-5 erkennbar, besteht die Zylinderkopfdichtung aus zwei äußeren relativ dünnen Stahlplatten von o,3o mm Dicke entsprechend der britischen Standardvorschrift 29 2o - 1973 » Zwischen diesen Platten befindet sich die mittlere, dickere Platte 2, die aus sogenanntem halbhartem rostfreiem Stahl hergestellt ist, d*Ju ihre Härte liegt im Härteinterval 13o - 17o VPN

Die äußeren Platten 1 sind sickenförmig aber mit zwei unterschiedlichen Formgestaltungen, ausgeführt. Der jeweilige Verlauf bzw* Weg dieser Sicken der Zylinderkopfdichtung ist durch gestrichelte E&nien in Figur 2 dargestellt, wobei die gestrichelten Linien die Spitzen (Wellenspitzen) als Ortspunkte des Sickenverlaufes (Sickenlinie) verbinden. Unter Bezugnahme auf Figur 2 in Verbindung mit Figur 4 besteht eine AusfUhrungsform der Sicke in lediglich einem V-förmigem Profil, bei welchem die einzelne Welle eine Gesamtbreite von l,6o mm und eine Höhe von etwa o,46 mm haben.

Eine andere AusfUhrungsform ist aus Figur 5 in Verbindung mit Figur 2 ersichtlich und hat ein Doppel-V-förmiges Profil. Das Doppel-V-Pröfil hat charakteristische Eigenschaften bzw. Maße wie in der älteren Anmeldung des gleichen Anmelders, P 28 36 626.9-12 angegeben, indem der Abstand d zwischen einer ersten, die tfellenmaxima enthaltenden Ebene und einer hierzu parallelen, das Wellental enthaltenden zweiten Ebene geringfügig kleiner ist als der Abstand zwischen der ersten Ebene und der Basisebene der Dichtung. Es ist vorteilhalt, die gesamte Breite der Doppelwelle 3»18 mm groß vorzusehen, ferner den Abstand zwischen den Wellenmaxima (Wellenspitzen) l,6omm und den Abstand A o,51 mn festzulegen.

Um besser verständlich zu machen wie eine optimale gasdichte Abdichtung im Bereich der vier Zylinderbohrungen zustande kommt, wird auf Figuren 2 in Verbindung mit Fifeur 3 bezug genommen.

Der Figur 3 kai. ^ entnommen werden, daß im Bereich der Zylinderbohrungen die mittlere Platte 2, welche wesentlich dicker als die jeweilige äußere Platte 1 ist, die mittlere Platte mit einer Doppelsicke 2a ausgebildet ist mit welchem abgekröpfte Teile la der äußeren Platten 1 zusammengreifen bzw. anstoßen.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 6 ist die Art der Befestigung der mittleren Platte 2 zwischen den äußeren Platten 1 angegeben,indem Hohlniete 3 verwendet werden deren Anzahl und Position,je nach Einzelfall·während der Montage des Zylinderkopf-Prototyps bestimmt wird. Es hat sich gezeigt,daß durch eine solche Ausbildung der Dichtelemente in einer Zylinderkopfdichtung, insbesondere für Brennkraftmaschinen mit nassen Laufbüchsen, das ZarbrQckeln des Metalles auch unter hohem Druck und hohen Temperaturen, in Dauerbeanspruchung, wesentlich wirksamer als bisher vermieden werden kann, wenn vorstehender Bereich der Härte des Materials für die mittlere Platte vorgegeben wird und außer dem die mittlere Platte in einseinen Bereichen der Zylinder kopfdichtung, welche jeweils eine Zylinderbohrung umfassen bzw. eingrenzen eine Sickenform hat wie z.B. in Fig 3 durch die Sicke 2a, unter Mitberückeichtigung der äußeren Platten 1, la, gegeben.

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Claims

Terence Peter Nicholson 3.AugU8t 1982 IQ/Wo

Calf Hall, Muggleswiek, LHG/225P4213ⁱ»

Derwentside, County Durham,
England (QB)

Patentansprüche

Zylinderkopfdichtung für nasse Laufbüchsen aufweisende Brennkraftmaschinen, die ein Paar von äußeren Metallplatten und eine mittlere Metallplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere, aus rostfreiem Stahl bestehende Platte eine Härte von 13o - 17o VPN

besitzt und derjenige Teil der Zylinderkopfdichtung, welche jeweils eine zylindrische Kühl- oder Brennöffnung umfaßt, mindestens eine umlaufende Sicke aufweist, welche in diesem Bereich dazu dient, den Trenn* abstand zwischen den äußeren Metallplatten zu vergrößern.
2. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Platte dicker als eine der äußeren Platten bemessen ist.