DE3638765C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Befestigungskonstruktion eines Zylin­ derkopfdeckels für eine ein Kerzenrohr aufweisende Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Brennkraftmaschinen nach dem Stand der Technik für Kraftfahrzeuge liegt das Problem vor, daß Schmieröl in ho­ hem Maß im Zylinderkopfdeckel ausgebreitet oder umherge­ spritzt wird, was manchmal zu einem Öldurchtritt am Befesti­ gungsteil des Zylinderkopfdeckels bei verschiedenen Betriebs­ zuständen, wie hohe Drehzahl und hohe Leistung, führt. Ferner erhebt sich das Problem, und zwar vor allem bei einer Maschine mit obenliegender Nockenwelle, daß vom Zylinderkopf­ deckel her Geräusche übertragen werden. Deshalb wird her­ kömmlicherweise an einer zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderkopfdeckel liegenden Anschlagfläche eine Dichtung vorgesehen, die eine Abdichtfläche bildet, welche bei der Befestigung des Zylinderkopfdeckels am Zylinderkopf mit gleichförmigem Druck gegen die Anschlagfläche anliegt.

Bei den bekannten Befestigungsarten für Zylinderkopfdeckel an einem Zylinderkopf werden zumeist mehrere Gewindebolzen an der oberen Fläche des Zylinderkopfes fest angebracht, so daß der Zylinderkopfdeckel am Zylinderkopf durch An­ ziehen von auf die Gewindebolzen gesetzten Muttern fest montiert werden kann. Bei anderen Konstruktionen wird dagegen ein Zylinderkopfdeckel von einem Kipphebel-Stütz­ glied getragen.

Bei einer mit einem Kerzenrohr ausgestatteten, den Stand der Technik bildenden Brennkraftmaschine gemäß US-PS 31 44 013 ist es nur bekannt, eine Dichtungspackung zwi­ schen dem Kerzenrohr und dem Zylinderkopfdeckel anzuord­ nen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine öldichte Ausbildung einer Befestigungskonstruktion für einen Zylin­ derkopfdeckel bei einer ein Kerzenrohr aufweisenden Brenn­ kraftmaschine zu schaffen, wobei der Zylinderkopfdeckel derart befestigt wird, daß der Druck an der Stoß- oder Anschlagfläche zwischen dem Zylinderkopf sowie dem Zylin­ derkopfdeckel mittels einer einfachen, kompakt bauenden Konstruktion gleichförmig gemacht werden kann und eine Ölabdichtung am Befestigungsteil wie auch die Standzeit eines Dichtungsringes gesteigert werden können.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Um das obere Ende des Kerzenrohres herum ist eine Dichtung mit einer ringförmigen Dichtungslippe gesetzt, und da mit dem Außengewindestück des Kerzenrohres eine Befestigungs­ mutter verschraubt wird, wird diese Dichtung abwärts gedrückt, so daß deren Dichtungslippe in einen Spalt oder Zwischenraum zwischen der sich verjüngenden Kegelfläche sowie der Außen­ umfangsfläche des Kerzenrohres abdichtend gepreßt wird, um einen dichten Abschluß gegenüber dem Öl, das sich im Zylinderkopf­ deckel befindet, herzustellen.

Die Dichtungslippe des Dichtungsringes wird unter Zwang zwischen die sich verjüngende Kegelfläche und die Außenum­ fangsfläche des Kerzenrohres gleichzeitig mit der Befestigung des Zylinderkopfdeckels am Zylinderkopf eingesetzt, so daß also das Kerzenrohr gegenüber der Oberseite des Zylinderkopf­ deckels wirksam und eindeutig abgedichtet ist. Auf diese Weise werden mit einer einfachen Konstruktion die Leistungs­ fähigkeit in der Ölabdichtung und die Eigenschaften in bezug auf eine Unterbindung von Vibrationen sowie Geräuschen ge­ steigert oder verbessert.

Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Zeich­ nungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch einen Brennkraftma­ schinen-Zylinderkopf mit einer erfindungsgemäßen Be­ festigungskonstruktion für den Zylinderkopfdeckel und

Fig. 2 in einer Vergrößerung den in Fig. 1 umringten Teil I.

Die Fig. 1 zeigt ein Kerzenrohr 1, eine Zündkerze 2, einen Zylinderkopf 3, einen Brennraum 4, einen Kühlwasserkanal 5, eine Einlaßöffnung 6 und eine Auspufföffnung 7. Ein- sowie Auslaßventile und deren Ventilsitze sind nicht dargestellt.

Der Zyinderkopf 3 ist mit einer Kerzenbohrung 9 zur Befe­ stigung der Zündkerze 2 am Zylinderkopf 3 versehen. An ihrem oberen Ende ist die Kerzenbohrung 9 mit einem Innengewinde 9 a ausgestattet. Das als Hohlzylinder oder dgl. ausgebil­ dete Kerzenrohr 1 weist an seinen beiden Enden Außengewinde­ stücke 1 a und 1 b auf, wobei das Außengewindestück 1 a mit dem Innengewinde 9 a der Kerzenbohrung 9 verschraubt wird. Der Innendurchmesser D des Kerzenrohres 1 ist so bemessen, daß ein (nicht gezeigtes) Werkzeug zum Einsetzen oder Heraus­ nehmen der Zündkerze 2 eingeführt werden kann.

Die Befestigung für das Kerzenrohr 1 in der Kerzenbohrung 9 kann auch auf andere Weise, als es oben erläutert wurde und in Fig. 1 gezeigt ist, geschehen. Beispielsweise kann sich das Kerzenrohr 1 bis zum Boden der Kerzenbohrung 9 er­ strecken, so daß es in der Bohrung durch die Zündkerze 2 selbst festgehalten wird.

Der Zylinderkopfdeckel 8 ist an seinem Außenumfang mit einer Zylinderkopfdichtung 11 und an seinem oberen, dem Kerzen­ rohr 1 entsprechenden Teil mit einer Rohraufnahmeöffnung 12 versehen. Je nach dem Typ der Brennkraftmaschine sind vier oder sechs Rohraufnahmeöffnungen 12 (Vier- oder Sechszylin­ dermaschine) vorhanden.

Wie die Fig. 2 zeigt, weist die Rohraufnahmeöffnung 12 eine ein- und abwärts verlaufende Kegelfläche 12 a auf, die sich allmählich verjüngt. Unterhalb des Teils 12 b mit minimalem Durchmesser ist eine allmählich sich aus- und abwärts erwei­ ternde Kegelfläche 12 c ausgebildet. Der Zylinderkopfdeckel 8 ist am Zylinderkopf 3 derart befestigt, daß sich das Kerzen­ rohr 1 in der Rohraufnahme- oder Rohrbefefestigungsöffnung 12 befindet, wobei das Kerzenrohr 1 in der Kerzenbohrung 9 nach dem Anbringen des Zylinderkopfdeckels 8 am Zylinderkopf 3 befestigt wird. In diesem Zustand liegt die Dichtung 11 des Zylinderkopfdeckels 8 dicht an der oberen Fläche des Zylin­ derkopfes 3 an, während das obere Ende des Kerzenrohres 1 aus der Aufnahmeöffnung 12 nach oben vorsteht. Ein Dichtungs­ ring 13 wird dann von oben auf das Kerzenrohr 1 gesetzt, um den Spalt zwischen dem Kerzenrohr 1 und dem Zylinderkopfdec­ kel 8 dicht zu verschließen. Auf das Außengewindestück 1 b des Kerzenrohres 1 wird eine den Dichtungsring 13 an diesem Rohr festlegende Befestigungsmutter 14 geschraubt.

Der Dichtungsring 13 weist eine ringförmige Dichtungsgummi­ lippe 13 a auf, die an einem Metallring 13 b durch Vulkanisie­ ren haftend befestigt ist. Die Gummilippe 13 a hat im Quer­ schnitt eine im wesentlichen L-förmige Gestalt und erstreckt sich vom Metallring 13 b weg. Demzufolge ist der eine Schenkel der Gummilippe 13 a länglich nach unten und einwärts gerichtet, so daß mit Hilfe der Befestigungsmutter 14 der oben befindli­ che Teil der Gummilippe 13 a gegen die sich verjüngende Kegel­ fläche 12 a der Aufnahmeöffnung 12 gepreßt wird und mit der Außenumfangsfläche des Kerzenrohres 1 in Druckanlage kommt.

Der Winkel α der sich verjüngenden Kegelfläche 12 a der Aufnah­ meöffnung 12 wird vorzugsweise so gewählt, daß er im Bereich von 10-30° liegt, um eine übermäßige Verformung des Dichtungsringes 13 zu verhindern. Der Innendurchmesser d des Teils 12 b mit minimalem Durchmesser der Aufnahmeöffnung 12 ist bevorzugterweise so klein wie möglich, so daß der Zwischen­ raum 15 zum Kerzenrohr 1 möglichst klein gehalten werden kann, um eine Verbreitung von im Zylinderkopfdeckel 8 befindlichem Öl zum Dichtungsring 13 hin zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird der Zylinderkopfdeckel 8 am Zylinder­ kopf 3 durch eine Befestigung an vier oder sechs Stellen je nach dem Maschinentyp (Vier- oder Sechszylindermaschine) an der oberen Fläche des Zylinderkopfes festgehalten. Gleichzei­ tig wird die Dichtungsgummilippe 13 a des Dichtungsringes 13 unter Zwang zwischen die sich verjüngende Kegelfläche 12 a der Aufnahmeöffnung 12 und die Außenumfangsfläche des Kerzen­ rohres 1 eingefügt, so daß nach dem Befestigen der Berüh­ rungs- oder Anlagebereich zwischen der Dichtungslippe 13 a und der Kegelfläche 12 a in besonderer Weise vergrößert wird, um die Leistungsfähigkeit der Abdichtungskonstruktion in be­ zug auf ein Verhindern eines Öldurchtritts wie auch in bezug auf ihre Vibrationen unterbindenden Eigenschaften zu stei­ gern. Der Zwischenraum 15 ist so gering, daß der Dichtungs­ ring 13 dem Einfluß des auf hoher Temperatur befindlichen Schmieröls im Zylinderkopfdeckel 8 nicht unmittelbar ausge­ setzt ist. Deshalb wird das Gummimaterial der Dichtungslip­ pe 13 a (und damit der Grad der Kompression) an einer Ver­ schlechterung gehindert, so daß die Abdichteigenschaften für eine lange Anwendungsdauer vorzüglich beibehalten werden.

Claims (4)

1. Befestigungskonstruktion für einen Zylinderkopfdeckel am Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, wobei der Zy­ linderkopf mit Kerzenbohrungen zur Durchführung von Zünd­ kerzen für deren Befestigung sowie mit je einem in jede Kerzenbohrung eingesetzten Kerzenrohr, das vom Zylinder­ kopf nach oben vorsteht, versehen ist und der Zylinder­ kopfdeckel am Zylinderkopf über eine entlang des Deckels angeordnete Zylinderkopfdichtung befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopfdeckel (8) mit Kerzen­ rohr-Aufnahmeöffnungen (12) versehen ist, von denen jede eine im Durchmesser sich allmählich abwärts verjüngende Kegelfläche (12 a) hat, daß das Kerzenrohr (1) an seinem oberen, aus dem Zylinderkopfdeckel durch die Aufnahme­ öffnung nach oben vorstehenden Endabschnitt ein Außenge­ windestück (1 b) aufweist, daß rund um den oberen Endab­ schnitt des Kerzenrohres ein Dichtungsring (13) mit einer ringförmigen Dichtungslippe (13 a) gesetzt ist und daß mit dem Außengewindestück (1 b) des Kerzenrohres (1) eine Befestigungsmutter (14) verschraubt ist, die den Dich­ tungsring (13) abwärts drückt, so daß die Dichtungslippe (13 a) des Dichtungsringes in einen Spalt zwischen der sich verjüngenden Kegelfläche (12 a) im Zylinderkopfdeckel und der Außenumfangsfläche des Kerzenrohres abdichtend gepreßt wird sowie im Zylinderkopfdeckel befindliches Öl an einem Durchtritt hindert.

2. Befestigungskonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich verjüngende Kegelfläche (12 a) der Kerzenrohr-Aufnahmeöffnung (12) mit Bezug zu deren Achse unter einem Winkel von 10-30° geneigt ist.

3. Befestigungskonstruktion nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (13) einen Metall­ ring (13 b) umfaßt, an dem die aus Gummi bestehende ring­ förmige Dichtungslippe (13 a) durch Vulkanisation befe­ stigt ist.

4. Befestigungskonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (13) im axialen Querschnitt im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist und ein vom Metallring (13 b) ausgehender, länglicher sowie abwärts gerichteter Teil die Dichtungslippe (13 a) bildet, die mit der sich verjüngenden Kegelfläche (12 a) im Zylinderkopfdeckel (8) sowie der Außenumfangsfläche des Kerzenrohres (1) in abdichtende Anlage kommt.