Wissenswertes über den Zylinderkopf

Wissenswertes über den Zylinderkopf
Was ein Zylinderkopf ist, wissen die meisten Autofahrer. Zumindest ist bekannt, dass er die Brennräume des Motors nach oben abschließt. Dieses Motorenteil ist jedoch wesentlich mehr als ein bloßer Deckel. Er hat eine Fülle von Aufgaben zu erfüllen und ist ein Wunderwerk der Ingenieurskunst.

Aufbau und Funktion

Der Motor wird nach oben hin tatsächlich durch einen Deckel abgeschlossen, gemeinhin als Ventildeckel bezeichnet und mit einer einfachen Gummidichtung abgedichtet. Darunter nun der eigentliche Zylinderkopf. Er ist durchzogen von Kanälen und Bohrungen für das Öl zum Schmieren der Ventilsteuerung und für die Kühlflüssigkeit. Weitere Kanäle dienen dem Gaswechsel, die entsprechende Ansaugbrücke und der Abgaskrümmer werden am Kopf angeflanscht. Zu den Brennräumen hin befinden sich die Öffnungen für die Ventile häufig mehr als die üblichen zwei pro Zylinder. Beim Ottomotor gibt es eine Gewindebohrung für die Zündkerze, beim Diesel Bohrungen für die Einspritzdüse und Glühkerze. Als wäre das nicht genug, muss noch eine Nockenwelle im Kopf gelagert werden.
Natürlich ist das nur eine einfache Beschreibung eines Zylinderkopfes, es gibt luftgekühlte Motoren, Ottomotoren mit Einspritzdüsen, Motoren mit mehr als einer Nockenwelle oder solche, wo die Nockenwelle im Kurbelgehäuse untergebracht ist – die Köpfe dafür sehen entsprechend anders aus.

Dieses hochkomplexe Bauteil ist extremen Bedingungen ausgesetzt. Nach einer frostigen Winternacht wird der Motor in kurzer Zeit auf Betriebstemperatur gebracht, trotzdem muss alles dicht sein und dicht bleiben, – auch bei dem enorm hohen Druck, der im Brennraum herrscht. Dafür wird der Kopf mit höchster Präzision gefertigt und muss mit großer Sorgfalt montiert werden. Die Zylinderkopfschrauben (Dehnschrauben) müssen in einer vorgeschriebenen Reihenfolge angezogen werden, schrittweise mit genauem Anzugsmoment. Das Material, aus dem die Bolzen gefertigt werden, muss eine gewisse Elastizität aufweisen, sodass der Kopf zu 100 % plan und mit dem nötigen Druck auf dem Motorblock aufliegt.

Es können an diesem wichtigen Bauteil selbstverständlich Schäden auftreten, meistens durch Unachtsamkeit verursacht. Ablagerungen und Haarrisse entstehen durch Überhitzung infolge starker Belastung oder wenn der Motor mit falschem oder fehlendem Kühlmittel betrieben wird. Ausgerissene Gewinde und abgebrochene Stehbolzen können den Kopf ruinieren. Auch natürlicher Verschleiß bei hoher Laufleistung spielt eine Rolle, z. B. an den Ventilsitzen oder Ventilführungen.
Das sind schwere Motorschäden, aber zum Glück muss in diesem Fall nicht der ganze Motor verschrottet werden. Zylinderköpfe gibt es als Ersatzteil für alle möglichen Motoren zu kaufen. Ein neuer Zylinderkopf, fachmännisch eingebaut, kann ihren Motor vollständig wiederherstellen.

Quellen:
• Wikipedia
• Dieselmotor (Nutzfahrzeugtechnik lernen) von Michael Hilgers
• Otto- und Dieselmotoren von Grohe und Russ