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Zylinderkopf

Der hohe Druck, der im Brennraum nach allen Seiten abgeführt wird, muss vom Zylinderkopf aufgefangen werden. Aus diesem Grund sind alle Bauteile am Zylinderkopf äußerst robust ausgelegt. Eine Reparatur am Zylinderkopf ist nicht ganz einfach, kann aber mit etwas Übung auch von einem Hobbyschrauber beherrscht werden.

Bestandteile eines Zylinderkopfes:

Gussteil
Ventile
Ventilfedern
Ventilhalteteile
Ventildeckel
Ventildeckeldichtung
Ventildeckelschrauben
Ventilschaftdichtungen
Zylinderkopfschrauben
Zylinderkopfdichtung
Nockenwelle
Nockenwellendichtung
Nockenwellenlager
Nockenwellenritzel

Das Gussteil ist der eigentliche Zylinderkopf, in dem alle Bauteile eingebaut sind. Er ist äußerst robust und geht selten so gravierend kaputt, dass er komplett getauscht werden müsste. Der häufigste Schaden direkt am Gussteil ist, dass er sich durch Überhitzung verzieht. Der Zylinderkopf lässt sich in diesem Fall aber wieder durch Planen instand setzen.

Schwachstelle des Zylinderkopfs

Der Zylinderkopf und alle seine verbauten Bestandteile reagieren auf eine Sache sehr empfindlich: Überhitzung. Wenn der Motor die zulässige Betriebstemperatur überschreitet, verzieht sich der Zylinderkopf und seine Dichtung verbrennt. Die durchgebrannte Zylinderkopfdichtung kann dem Innendruck in aus dem Motor nicht mehr standhalten. Da durch den Zylinderkopf und seine Dichtung die Medien Wasser, Abgas und Schmieröl geleitet werden, werden sie bei einem Defekt nicht mehr sauber voneinander getrennt.

Defekten Zylinderkopf feststellen

Der Zylinderkopf geht in der Regel zunächst an seiner Dichtung kaputt. Dies lässt sich durch folgende Effekte feststellen:

Wasser und Öl mischen sich
Öl und Abgas mischen sich
Abgas und Wasser mischen sich

Wenn sich Wasser und Öl vermischen, erkennt man das an zwei typischen Symptomen:

Emulsionsbildung

Schwarzes Kühlwasser

Wenn sich Öl und Abgas vermischen, entsteht eine blaue Rauchfahne am Auspuff. Wenn sich Abgas und Wasser vermischen, entsteht ein Überdruck im Kühlsystem. Im Kühler oder dem Ausgleichsbehälter steigen Blasen auf und die Schläuche dehnen sich stark auf. In schlimmen Fällen können Ausgleichsbehälter oder Kühlmittelschläuche sogar platzen.

Einen Zylinderkopf reparieren

Um einen Schaden am Zylinderkopf zu beheben, muss er ausgebaut werden. Das Ausbauen ist noch recht einfach. Um weitere Schäden am Zylinderkopf aber zu vermeiden, sollte man stets zwei Grundregeln beachten:

Motor vollständig abkühlen lassen
Kühlmittel und Motoröl ablassen
Ventildeckel und Zylinderkopfschrauben von außen nach innen im "Kreuzgriff" (immer die gegenüberliegenden Schrauben nacheinander) lösen

So wird ein weiteres Verziehen des Zylinderkopfs vermieden. Nach dem Abnehmen des Zylinderkopfs muss man sich auf die Suche nach der genauen Schadensursache begeben. Eine Zylinderkopfdichtung geht in der Regel nicht einfach so kaputt. Meistens liegt ein Wassermangel oder ein Mangel an Schmierstoff vor.

Auch kann es sein, dass nicht die Zylinderkopfdichtung defekt ist, sondern ein Ventil zerbrochen oder verbrannt ist. Es ist deshalb wichtig, stets alle defekten Bauteile zu wechseln. Die Zylinderkopfdichtung und die Zylinderkopfschrauben werden aber grundsätzlich getauscht, sobald der Kopf einmal abgenommen wurde.

Zylinderkopf prüfen

Vor dem Einbau des Zylinderkopfs mit erneuerten Bauteilen muss er geprüft bzw. vermessen werden. Dazu sind zwei Werkzeuge notwendig:

Zylinderkopflehre
Fühlerlehre
Starke Lampe

Die Zylinderkopflehre ist eigentlich nur ein Metallstab mit eckigem Profil. Er ist aber äußerst präzise und sehr gerade gefertigt. Mit der Lehre wird über den Zylinderkopf gefahren. Wenn Licht unter der Lehre hindurch schimmert, wird der Abstand mit der Fühlerlehre gemessen. Die Toleranz ist äußerst gering. Einen verzogenen Zylinderkopf zu montieren macht keinen Sinn, da er nie mehr richtig dicht hält. Sollte der Zylinderkopf außerhalb der Toleranz liegen, muss er definitiv geplant werden.

Beim Planen werden wenige Zehntelmillimeter durch eine hoch präzise Fräsmaschine vom Zylinderkopf abgetragen. Das Planen kostet ca. 100 Euro. Wenn der Zylinderkopf geplant wurde, muss eine entsprechend dickere Zylinderkopfdichtung gewählt werden. Sonst kann es passieren, dass die Ventile auf die Kolben schlagen.

Ein Tipp zum Zylinderkopf überholen: Wenn der Zylinderkopf zum Überholen eingeschickt werden muss, kann man ihm auch gleich gehärtete Ventilsitze einbauen lassen. Diese kleine aber sehr sinnvolle Maßnahme verlängert die Lebensdauer des Motors erheblich.

Zylinderkopf einbauen

Beim Einbau des überholten Zylinderkopfs muss sehr sauber und präzise gearbeitet werden. Folgende Bauteile werden ebenfalls erneuert:

Ventilschaftdichtungen
Zylinderkopfschrauben
Ventildeckeldichtung
Nockenwellen-Simmerring

Schlau ist es, folgende Bauteile ebenfalls zu wechseln, da die Gelegenheit so schnell nicht wieder kommt:

Nockenwellenlager
Steuerkettenritzel

So hat man einen weitestgehend überholten Motor zu relativ geringen Kosten.

Wichtig ist, dass der Zylinderkopf von innen nach außen und ebenfalls wieder im "Kreuzgang" verschraubt wird. So werden Spannungen beim Einbauen vermieden. Der Zylinderkopf wird mit dem vorgeschriebenen Drehmoment angezogen. Dazu ist ein hochwertiger Drehmomentschlüssel erforderlich.

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