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DE102007026476A1 - Method for sealing cylinder head onto cylinder sleeve with a shaped upper rim of the sleeve locating radially outside an alignment rim on the cylinder head - Google Patents

Method for sealing cylinder head onto cylinder sleeve with a shaped upper rim of the sleeve locating radially outside an alignment rim on the cylinder head Download PDF

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DE102007026476A1
DE102007026476A1 DE200710026476 DE102007026476A DE102007026476A1 DE 102007026476 A1 DE102007026476 A1 DE 102007026476A1 DE 200710026476 DE200710026476 DE 200710026476 DE 102007026476 A DE102007026476 A DE 102007026476A DE 102007026476 A1 DE102007026476 A1 DE 102007026476A1
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Germany
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cylinder head
sealing
cylinder
sleeve
approach
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DE200710026476
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German (de)
Inventor
Rolf Prehn
Theofilos Chatziioannidis
Rainer Capellmann
Markus Christ
Frank Mertens
Mun-Ho Chi
Manfred Klinner
Frank Zwein
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FEDERAL MOGUL SEALING SYS SpA
Federal Mogul Sealing Systems GmbH
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FEDERAL MOGUL SEALING SYS SpA
Federal Mogul Sealing Systems GmbH
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Publication date
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    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/16—Cylinder liners of wet type
    • F02F1/166—Spacer decks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
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Abstract

An improved method for sealing a cylinder head onto an engine block has the upper end of each cylinder sleeve (4) with a stepped profile which locates radially outside a lipped extension (8) of the cylinder head (3). A first ring seal (9) is positioned between the adjacent faces of the lipped extension and the upper profile of the sleeve. A second ring seal (12) is radially outside the sleeve and is compressed between the engine block and the cylinder head. The inner face of the lipped extension is flush with the inner face of the cylinder sleeve.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abdichtung einzelner im Bereich eines Motorblocks vergesehener Brennräume einer Brennkraftmaschine.The The invention relates to a device for sealing individual in Area of an engine block foreseen combustion chambers of a Internal combustion engine.

In der DE 38 38 119 wird eine Abdichtung zwischen Motorblock und Zylinderkopf bei einem Verbrennungsmotor beschrieben. Zwischen einem Kurbelgehäuse und einen Zylinderkopf sind eine Zylinderkopfdichtung und ein Kompressionsring angeordnet, wobei der Kompressionsring einenends in einer einer Zylinderlaufbuchse gegenüberliegenden im Zylinderkopf eingedrehten Ringnut gefasst ist. Andernends ist der Kompressionsring in einer Ringnut, die aus einer Eindrehung im Kurbelgehäuse und einem Absatz am Zylinderlaufbuchsenbund gebildet wird, eingebracht.In the DE 38 38 119 describes a seal between the engine block and cylinder head in an internal combustion engine. Between a crankcase and a cylinder head, a cylinder head gasket and a compression ring are arranged, wherein the compression ring is taken in one end in a cylinder liner opposite in the cylinder head screwed annular groove. At the other end of the compression ring in an annular groove, which is formed from a recess in the crankcase and a shoulder on the cylinder liner collar, introduced.

Die CH 475474 offenbart eine Kolbenbrennkraftmaschine mit auswechselbarer Zylinderlaufbüchse, die einen Flansch aufweist, der zwischen Zylinderblock und Zylinderkopf eingespannt ist, wobei sich von der Einspannstelle zum Zylinderraum ein Spalt erstreckt. Der Spalt zwischen dem Zylinderkopf und der Zylinderbüchse wird durch eine Dichtung verschlossen, die sich im Bereich des dem Zylinderraum zugewandten Endes des Spaltes befindet.The CH 475474 discloses a piston internal combustion engine with replaceable cylinder liner, which has a flange which is clamped between the cylinder block and the cylinder head, with a gap extending from the clamping point to the cylinder space. The gap between the cylinder head and the cylinder liner is closed by a seal, which is located in the region of the cylinder chamber facing the end of the gap.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Dichtkonzept vorzuschlagen, das einfach im Aufbau ist und mit einer Vielzahl unterschiedlichster Dichtelemente realisiert werden kann.Of the Invention is based on the object, an alternative sealing concept To propose that is simple in construction and with a variety Different sealing elements can be realized.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung zur Abdichtung einzelner im Bereich eines Motorblocks vorgesehener Brennräume einer Brennkraftmaschine, von denen ein jeder Brennraum mit einer Zylinderlaufbuchse ausgerüstet ist, wobei das freie Ende der jeweiligen Zylinderlaufbuchse mit einem umlaufenden Kragen und ein Zylinderkopf zylinderlaufbuchsenseitig mit einem umlaufenden Ansatz versehen ist, wobei Kragen und Ansatz einen vorgebbaren radialen Abstand zueinander aufweisen und radial zwischen Kragen und Ansatz mindestens ein Dichtelement positioniert ist.These The object is achieved by a device for sealing individual combustion chambers provided in the region of an engine block an internal combustion engine, of which each combustion chamber with a Cylinder liner is equipped, with the free end the respective cylinder liner with a circumferential collar and a cylinder head cylinder liner side with a circumferential Approach is provided, wherein the collar and approach a predetermined radial Distance apart and radially between the collar and approach at least one sealing element is positioned.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.advantageous Further developments of the subject invention are the dependent claims refer to.

Gegenüber dem Stand der Technik wird nun kein axiales, vielmehr ein radiales Dichtkonzept zur Verfügung gestellt, das an jeder einzelnen Zylinderlaufbuchse vorgesehen wird.Across from The prior art is now no axial, but a radial Sealing concept provided to each individual Cylinder liner is provided.

Durch unterschiedliche Ausbildungen des Kragens an der Zylinderlaufbuchse und der Form der Auflagerfläche, teilweise in Kombination mit einem elastischen Dichtkörper, kann die Zylinderkopfbuchse momenten- bzw. kraftfrei bleiben.By different configurations of the collar on the cylinder liner and the shape of the bearing surface, partly in combination With an elastic sealing body, the cylinder head bushing can remain moment or force free.

Das radiale Dichtelement kann im Kraftnebenschluss zwischen Kragen und Ansatz platziert werden, so dass sich auf diese Weise sowohl radiale als auch axiale Bewegungen zwischen Zylinderkopf und Motorblock ausgleichen lassen.The Radial sealing element can be in the force shunt between collar and Be placed so that in this way both radial as Also compensate for axial movements between the cylinder head and engine block to let.

Wie bereits angesprochen, können für das Dichtelement unterschiedlichste Materialien zum Einsatz gelangen. Denkbar wäre beispielsweise ein Blechring mit einer Sicke oder eine Weichstoffdichtung mit Einfassung.As already mentioned, can for the sealing element various materials are used. It would be possible For example, a metal ring with a bead or a soft seal with surround.

Das Dichtelement kann hierbei unterschiedlichste Querschnittsformen aufweisen.The Sealing element can here a variety of cross-sectional shapes exhibit.

Ein radiales Dichtkonzept bietet die Möglichkeit, die Schraubenkräfte drastisch zu reduzieren, da keine Schraubenkraft für das Verspannen des Dichtelements benötigt wird. Zudem ist das Dichtelement unabhängig von der dynamsichen Bewegung im Dichtspalt.One radial sealing concept offers the possibility of screw forces drastically reduce because no screw force for that Bracing the sealing element is needed. Moreover, that is Sealing element independent of dynamic movement in the sealing gap.

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 shown in the drawing and is described as follows. It demonstrate:

1 und 2 Prinzipskizzen erfindungsgemäßer Einrichtungen unter Verwendung unterschiedlicher Dichtelemente. 1 and 2 Schematic diagrams of inventive devices using different sealing elements.

Die 1 und 2 zeigen als Prinzipskizze eine Brennkraftmaschine 1, zumindest beinhaltend einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 sowie eine im Bereich des Motorblocks 2 vorgesehene Zylinderlaufbuchse 4. Ein Brennraum ist mit dem Bezugszeichen 5 angedeutet. Das freie Ende 6 der Zylinderlaufbuchse 4 ist mit einem umlaufenden Kragen 7 versehen. Am Zylinderkopf 3 ist ein in Richtung des freien Endes 6 der Zylinderlaufbuchse 4 weisender Ansatz 8 gußtechnisch angeformt. Der Ansatz 8 liegt hierbei radial innerhalb des Kragens 7, wobei zwischen Ansatz 8 und Kragen 7 ein radialer Spalt a verbleibt. Innerhalb des Spaltes a ist jeweils ein umlaufend ausgebildetes Dichtelement 9 positioniert, wobei sowohl am Kragen 7 als auch am Ansatz 8 einander gegenüberliegende parallel verlaufende Dichtbereiche 10, 11 gebildet werden. Lediglich angedeutet ist ein zusätzlicher, außerhalb der Zylinderlaufbuche 4 vorgesehener Dichtkörper 12, der sich zwischen Dichtflächen 13, 14 einerseits des Motorblocks 2 und andererseits des Zylinderkopfes 3 erstreckt.The 1 and 2 show as a schematic diagram of an internal combustion engine 1 , at least including an engine block 2 , a cylinder head 3 and one in the area of the engine block 2 provided cylinder liner 4 , A combustion chamber is indicated by the reference numeral 5 indicated. The free end 6 the cylinder liner 4 is with a circumferential collar 7 Mistake. At the cylinder head 3 is one towards the free end 6 the cylinder liner 4 pointing approach 8th molded by casting. The approach 8th lies radially inside the collar 7 , where between approach 8th and collar 7 a radial gap a remains. Within the gap a is in each case a circumferentially formed sealing element 9 positioned, with both the collar 7 as well as at the beginning 8th opposing parallel sealing areas 10 . 11 be formed. Only indicated is an additional, outside the cylinder liner 4 provided sealing body 12 that lies between sealing surfaces 13 . 14 on the one hand of the engine block 2 and on the other hand, the cylinder head 3 extends.

Das Dichtelement 9 gemäß 1 ist als Ring mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, während das Dichtelement 9 gemäß 2 mit einem etwa C-förmig ausgebildeten Profil versehen ist.The sealing element 9 according to 1 is formed as a ring with a rectangular cross section, while the sealing element 9 according to 2 is provided with an approximately C-shaped profile.

Das Dichtelement 9 gemäß 1 soll durch Klemmung zwischen den Dichtbereichen 10, 11 gehalten werden, während das Dichtelement 9 gemäß 2 als radial nach außen selbst spannendes Profil ausgebildet ist.The sealing element 9 according to 1 should through Clamping between the sealing areas 10 . 11 be held while the sealing element 9 according to 2 is formed as a radially outward itself exciting profile.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3838119 [0002] - DE 3838119 [0002]
  • - CH 475474 [0003] CH 475474 [0003]

Claims (9)

Einrichtung zur Abdichtung einzelner im Bereich eines Motorblocks (2) vorgesehener Brennräume (5) einer Brennkraftmaschine (1), von denen ein jeder Brennraum (5) mit einer Zylinderlaufbuchse (4) ausgerüstet ist, wobei das freie Ende (6) der jeweiligen Zylinderlaufbuchse (4) mit einem umlaufenden Kragen (7) und ein Zylinderkopf (3) zylinderlaufbuchsenseitig mit einem umlaufenden Ansatz (8) versehen ist, wobei der Kragen (7) und Ansatz (8) einen vorgebbaren radialen Abstand (a) zueinander aufweisen und radial zwischen Kragen (7) und Ansatz (8) mindestens ein Dichtelement (9) positioniert ist.Device for sealing individual parts in the area of an engine block ( 2 ) provided combustion chambers ( 5 ) an internal combustion engine ( 1 ), of which each combustion chamber ( 5 ) with a cylinder liner ( 4 ), the free end ( 6 ) of the respective cylinder liner ( 4 ) with a circumferential collar ( 7 ) and a cylinder head ( 3 ) cylinder liner side with a circumferential approach ( 8th ), wherein the collar ( 7 ) and approach ( 8th ) have a predeterminable radial distance (a) to each other and radially between collar ( 7 ) and approach ( 8th ) at least one sealing element ( 9 ) is positioned. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (7) den Ansatz (8) radial umschließt.Device according to claim 1, characterized in that the collar ( 7 ) the approach ( 8th ) encloses radially. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (8) einen derartigen Innendurchmesser aufweist, dass selbiger im Wesentlichen dem inneren Durchmesser der Zylinderlaufbuchse (4) entspricht.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the approach ( 8th ) has such an inner diameter that the same substantially to the inner diameter of the cylinder liner ( 4 ) corresponds. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Spalt zwischen dem Ansatz (8) und dem freien Ende (6) der Zylinderlaufbuchse (4) nach der Montage des Zylinderkopfes (3) minimiert ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the axial gap between the approach ( 8th ) and the free end ( 6 ) of the cylinder liner ( 4 ) after assembly of the cylinder head ( 3 ) is minimized. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (9) ein Ring mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt ist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing element ( 9 ) is a ring with a rectangular or square cross-section. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (9) durch ein C- oder V-förmiges Profil gebildet ist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing element ( 9 ) is formed by a C-shaped or V-shaped profile. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (9) zumindest im Bereich einer seiner Dichtflächen mit einer Beschichtung versehen ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing element ( 9 ) is provided with a coating at least in the region of one of its sealing surfaces. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (9) in radialer Richtung selbstspannend augebildet ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sealing element ( 9 ) is self-tensioning in the radial direction. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass radial außerhalb der Zylinderlaufbuchse (4) zwischen Motorblock (2) und Zylinderkopf (3) ein weiterer aus elastischem Material bestehender, insbesondere ringförmig ausgebildeter, Dichtkörper (12), angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that radially outside the cylinder liner ( 4 ) between engine block ( 2 ) and cylinder head ( 3 ) another consisting of elastic material, in particular annularly formed, sealing body ( 12 ) is arranged.
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