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Kurz & knapp – Informationen zu Zylinderkopf

Der Zylinderkopf ist ein wichtiger Teil eines Verbrennungsmotors. Er ist für den Verschluss des Verbrennungsraumes nach oben hin zuständig. Außerdem sitzen im Zylinderkopf Steuerelemente wie die Ventilsteuerung für Gaswechselvorgänge, Ölkanäle für die Schmierung und bei wassergekühlten Motoren auch Kanäle für Kühlmittel. Je nach Typ des Verbrennungsmotors befinden sich darin Nockenwellen, Zündkerzen, Einlass- und Auslassventile und Einspritzventile und -düsen.

Die Hauptfunktion des Zylinderkopfes ist es, die Kolben des Motors zu verschließen. Beim Verbrennungsvorgang wirken auf den Zylinderkopf gleich große Kräfte wie auf den Kolben. Wenn sich eine Nockenwelle im Zylinderkopf befindet, sorgt diese dafür, dass sich die Ventile entsprechend direkt oder indirekt öffnen und schließen.

Das Planschleifen oder -fräsen des Zylinderkopfs bringt kaum eine Leistungssteigerung. Zwar wird die gleiche Luftmenge auf weniger Raum stärker komprimiert, aber diese höhere Verdichtung ist kaum oder gar nicht spürbar, da man nur 1/10mm abnimmt.

Selbst sollte man diese Veränderung aber wirklich nur vornehmen, wenn man es kann. Denn man kann hier mehr Schäden verursachen als vorher vorhanden waren. Ist der Zylinderkopf verzogen oder hat er kleinere Schäden, sollte man diesen von einem Profi mit einer CNC-Fräse planfräsen lassen.

Zylinderkopf – das Wesentliche

Der Zylinderkopf ist der Verschluss des Verbrennungsraumes des Motors. Er beherbergt zahlreiche Steuerorgane, die für Gaswechselvorgänge, Schmierung mittels Öl und Kühlung benötigt werden. Je nach Motortyp sind im Zylinderkopf Einlass- und Auslassventile, Nockenwellen, Zündkerzen, Einspritzventile und -düsen zu finden. Er zählt zu den kompliziertesten und komplexesten Bauteilen eines Motors.

Funktion des Zylinderkopfs

Im Verbrennungsmotor bildet der Zylinderkopf die Dichtung der Verbrennungselemente. Seine Hauptfunktion besteht also darin, die Brennkammern (Kolben) des Motors zu verschließen, um eine optimale Nutzung der bei der Verbrennung von Kraftstoff entstehenden Energie zu gewährleisten. Neben dieser Funktion sind im Zylinderkopf diverse Kanäle zu finden, die eine Zuleitung für Öl zur Schmierung der Kolben und Kühlmittel zum Kühlen selbiger beherbergt. Befinden sich auch die Nockenwellen im Bauteil, sorgen diese dafür, dass die Ventile sich direkt oder indirekt öffnen.

Zylinderkopf planen – steigert das die Leistung des Motors?

Es kursieren zahlreiche Meinungen, die vorgeben, dass das Zylinderkopf planen zur Steigerung der Motorleistung führt. Dies stimmt allerdings nicht ganz. Durch das Zylinderkopf planen wird eine höhere Verdichtung erreicht, bedeutet, dass die gleiche Luftmenge auf einen kleineren Raum trifft und somit höher verdichtet werden muss. Oftmals macht sich diese Leistungssteigerung kaum bis gar nicht bemerkbar. Das Zylinderkopf planen ist aufwendig und muss präzise durchgeführt werden. Die Hersteller geben diesbezüglich Richtwerte aus, die keinesfalls überschritten werden sollten.

Wann ist es sinnvoll, den Zylinderkopf planen zu lassen?

Den Zylinderkopf zu bearbeiten wird eigentlich nur notwendig, wenn Defekte vorhanden sind. Wird die Zylinderkopfdichtung beispielsweise gewechselt und es fallen kleine Risse am Zylinderkopf auf, ist es sinnvoll und auch notwendig ihn planschleifen zu lassen. Heutzutage wird sogar als Vorsorge geplant, um beim Dichtungswechsel zu gewährleisten, dass diese am Ende auch wirklich dicht aufsitzt und die Kompression stimmig ist. Dabei werden allerdings nur 1/10mm abgenommen, was sich in der Leistung nicht bemerkbar macht. Da der Zylinderkopf ein elementares Bauteil darstellt, sollte dies jedoch nur in Eigenregie gemacht werden, wenn man es wirklich kann. Andernfalls ist das Aufsuchen eines Fachmanns unabdingbar, um nicht mehr Schäden zu verursachen als bereits vorhanden.

Den Zylinderkopf selbst planen

Ist der Zylinderkopf verzogen oder durch Wechsel der Kopfdichtung verschmutzt, ist ein Planen notwendig, um die nötige Dichtung herzustellen. Bei Verschmutzungen kann dies, mit Achtsamkeit, selbst durchgeführt werden. Mittels feinem Schleifpapier, möglichst auf einem geraden Untergrund befestigt, kann vorsichtig gearbeitet werden. Sollen mehrere hundertstel Millimeter entfernt werden, um kleine Schadstellen zu beseitigen oder den Verzug des Bauteils zu beheben, wird eine CNC Fräse nötig. Der sichere Umgang mit dem Gerät ist dabei unabdingbar, um keine neuen Schäden zu verursachen oder die Dichtung weiter herabzusetzen. Der Zylinderkopf muss dabei an der Auflagefläche der Zylinderkopfdichtung komplett gerade geschliffen werden. Daher ist es sinnvoll das Zylinderkopf planen einem Profi zu überlassen.

Zylinderkopf wechseln – die Dichtung

Oftmals wird der Zylinderkopf mit der Zylinderkopfdichtung gleichgesetzt. Dabei handelt es sich allerdings um zwei unterschiedliche Bauteile. Während der Zylinderkopf Sache des Fachmanns bleiben sollte, ist der Wechsel der Zylinderkopfdichtung auch selbst durchführbar. Dabei sollte allerdings genügend Zeit und das benötigte Werkzeug bereitstehen. Ein Drehmomentschlüssel ist unabdingbar für einen Wechsel.

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Häufige Fragen zu Zylinderkopf:

Ganz pauschal kann man nicht sagen, was der Austausch einer Zylinderkopfdichtung kostet, da es oft nach sich zieht, dass man auch andere Teile mit auswechseln muss. Wenn zum Beispiel die Wasserpumpe defekt ist, kommt es zu einer Überhitzung des Motors, wodurch die Zylinderkopfdichtung kaputtgeht. Auch das Motoröl und das Kühlwasser müssen in der Regel gewechselt werden, da sie durch die defekte Dichtung verunreinigt wurden. Der Wechsel der Dichtung ist mit viel Arbeit verbunden. Die Kosten sind also relativ hoch und hängen stark davon ab, wie lange mit dem Fahrzeug trotz defekter Dichtung noch gefahren wurde.

Ist der Zylinderkopf verzogen oder hat kleinere Schäden (Risse), kann man ihn plan fräsen lassen. Je nachdem wieviel man runter fräsen lassen möchte (Herstellerangaben beachten) oder muss, kann man mit etwa 50-150€ für das reine Planfräsen rechnen.

Zylinderkopfschrauben sind Dehnschrauben und müssen auf jeden Fall ersetzt werden. Sie sind elastisch dehnbar und haben eine hohe Festigkeitsklasse. Durch die unterschiedlichen Temperaturen im Verbrennungsmotor und die wechselnde Beanspruchung kann sich die Schraube ausdehnen und wieder zusammenziehen ohne überdehnt zu werden und sich zu lockern.
Bei Reparaturen am Zylinderkopf sind diese Schrauben unbedingt auszutauschen, da das Material durch Überdehnung beschädigt wurde und die Schrauben brechen können, wenn man sie erneut montiert.

Wenn man den Zylinderkopf plant, bringt das kaum eine Leistungssteigerung. Es gibt zwar eine minimal größere Verdichtung, weil die gleiche Luftmenge auf einen kleineren Raum trifft, aber das ist wirklich gering. So viel schleift oder fräst man nicht ab um einen spürbaren Unterschied zu haben.

Bei einem defekten Zylinderkopf können verschiedene Symptome auftreten. Ständiger Verlust von Kühlwasser kann darauf hinweisen, dass etwas nicht mit dem Zylinderkopf bzw. der Zylinderkopfdichtung in Ordnung ist. Bemerkt man Motoröl im Kühlwasser oder Kühlwasser im Motoröl, können diese Anzeichen ebenso auf einen defekt hinweisen. Ein anderes Zeichen für einen nicht mehr einwandfrei funktionierenden Zylinderkopf ist ein schneller Anstieg der Motortemperatur. Lässt sich einer oder mehrerer dieser Symptome bemerken, ist eine Kontrolle vom Zylinderkopf sehr empfehlenswert.