Zylinderkopf

Der Zylinderkopf bildet die Abdichtung zwischen Motorblock, Zylinderkopfdichtung und Brennräumen. Er enthält unter anderem Einlass- und Auslasskanäle, Ventilsitze, Ventilführungen, Kühlmittelkanäle, Schmierölkanäle sowie – je nach Motorfamilie – Nockenwellenlager, Injektorsitze und EGR-Anschlüsse. Der richtige Zylinderkopf und die passenden Zylinderkopfschrauben werden stets anhand der Fahrgestellnummer, des Motorcodes und der Teilenummer bestimmt. Ein optischer Vergleich oder die Auswahl allein nach Modellbezeichnung reicht niemals aus, da sich Revisionen hinsichtlich Kanalform, Injektorpassung, Kompressionshöhe, Sensoranschlüssen und Schraubenlängen unterscheiden.

Bei MAN kommen Zylinderköpfe bei D08-, D15-, D20-, D26-, D28- und D38-Motoren zum Einsatz. Zu den Mercedes-Motorfamilien gehören OM 364, OM 366, OM 402, OM 421, OM 422, OM 441, OM 442, OM 457, OM 460, OM 501, OM 502, OM 503, OM 904, OM 906, OM 926, OM 934, OM 936, OM 470, OM 471 und OM 473. Diese Motoren werden in unterschiedlichen Lkw, Bussen und Transportern eingesetzt und können sich hinsichtlich Abgasnorm, Einspritzsystem, Turboladeranordnung und Zylinderkopfkonfiguration unterscheiden.

Bei Zweiventil-Zylinderköpfen verfügt jeder Zylinder in der Regel über ein Einlass- und ein Auslassventil. Sie weisen eine einfachere Kanalgestaltung und weniger Ventilkomponenten auf, bieten jedoch einen geringeren Gasdurchsatz. Vierventil-Zylinderköpfe verwenden zwei Einlass- und zwei Auslassventile pro Zylinder; dies verbessert den Füllungsgrad, die Verbrennung, die Leistungsabgabe und die Emissionskontrolle, stellt jedoch höhere Anforderungen an Ventilführungen, Nockenwellen, Ventilbrücken und die Einstellung. Daneben gibt es Motoren mit einem Zylinderkopf für mehrere Zylinder sowie Motoren mit einzelnen Zylinderköpfen pro Zylinder. Einzelköpfe, häufig bei älteren V-Motoren wie bestimmten OM 400-Baureihen, begrenzen bei lokalen Schäden den Austauschumfang. Ein einteiliger Zylinderkopf erfordert bei Verzug oder Rissbildung in der Regel eine umfangreichere Instandsetzung oder einen vollständigen Austausch.

Typische Fehlerbilder sind Kühlmittelverlust ohne sichtbare äußere Undichtigkeit, Überdruck im Ausgleichsbehälter, weißer Abgasrauch, Emulsionsbildung im Motoröl, Leistungsverlust, ungleichmäßige Verbrennung und örtliche Überhitzung. Ursachen sind unter anderem eine defekte Zylinderkopfdichtung, Korrosion in Kühlkanälen, Haarrisse zwischen Ventilsitzen und Injektorbohrungen, abgesunkene Ventilsitze, verschlissene Ventilführungen oder eine verzogene Dichtfläche nach thermischer Überlastung.

Beginnen Sie die Diagnose mit einer Druckprüfung des Kühlsystems und kontrollieren Sie mit einem CO₂-Test auf Verbrennungsgase im Kühlmittel. Messen Sie anschließend den Kompressionsdruck oder führen Sie eine Zylinderverlustprüfung durch; Luftverlust in das Kühlsystem, das Kurbelgehäuse oder benachbarte Zylinder weist auf ein Abdichtungsproblem hin. Kontrollieren Sie nach der Demontage die Ebenheit der Zylinderkopfdichtfläche mit einem zertifizierten Richtlineal und einer Fühlerlehre. Vergleichen Sie die gemessene Abweichung mit der Werkstoleranz. Lassen Sie rissverdächtige Köpfe abdrücken und, sofern das Material dies zulässt, mittels Magnetpulver- oder Farbeindringprüfung untersuchen. Bei Aluminium-Zylinderköpfen ist die Kontrolle auf Korrosion rund um die Kühlmitteldurchlässe besonders wichtig.

Ersetzen Sie Zylinderkopfschrauben immer, wenn der Hersteller Dehnschrauben vorschreibt. Eine Wiederverwendung kann zu unzureichender Klemmkraft, lokalen Undichtigkeiten der Zylinderkopfdichtung oder Verformung der Dichtfläche führen. Reinigen Sie die Gewindebohrungen im Motorblock sorgfältig, prüfen Sie sie auf Dehnung und entfernen Sie Kühlmittel oder Motoröl aus Sacklöchern, um eine hydraulische Blockierung beim Anziehen zu vermeiden. Montieren Sie die Schrauben gemäß der vorgeschriebenen Reihenfolge, den Anzugsdrehmomenten und Drehwinkeln sowie mit dem spezifizierten Schmiermittel auf Gewinden und Auflageflächen.

Kontrollieren Sie vor der Montage ebenfalls den Zylinderbuchsenüberstand, den Zustand der Motorblockdichtfläche, die korrekte Dichtungsdicke und den Sitz der Injektoren oder Injektorhülsen. Ein neuer Zylinderkopf auf einem nicht ausreichend ebenen Block oder mit der falschen Dichtungsklasse löst das Problem nicht dauerhaft. Braem kann bei der fahrgestellnummerngesteuerten Identifizierung sowie bei der Wahl zwischen neuen oder überholten Zylinderköpfen unterstützen, damit Standzeiten und wiederholte Demontagen begrenzt bleiben.