Zylinderkopfdichtung

Autoteile-lexikon

Die Zylinderkopfdichtung (ZKD) ist in Verbrennungsmotoren zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Zylinderkopf verbaut. Sie sorgt dabei für die gegenseitige Abdichtung des Brennraums, der Luftkanäle, der Ölkanäle und des Kühlmittelsystems. Weiterhin dient sie als Kraftübertragungsglied und übt daher einen entscheidenden Einfluss auf die Kraftverteilung und die dadurch verursachten Bauteilverformungen innerhalb des Systems aus.

Bauformen:

Die Brennraumabdichtung muss bei allen Betriebsbedingungen gewährleistet sein, wodurch sehr hohe Anforderungen an die Dauerhaltbarkeit des Abdichtsystems gestellt werden.

Ferrolastic-Weichstoff-ZKD:

Diese Zylinderkopfdichtung aus asbestfreiem Ferrolastic-Weichstoff kommt seit Ende der 1980er Jahre zum Einsatz, nachdem auf asbestfreie Werkstoffe umgestellt wurde. Sie besteht aus einem gezackten Trägerblech mit beidseitig aufgebrachtem Weichstoff. Die überwiegend flächige Abdichtwirkung erfordert hohe Schraubenkräfte und weist nur eine geringe Elastizität auf, wodurch Dichtspaltschwingungen und thermische Pressungsänderungen nicht ausgeglichen werden können. Immer höhere Verbrennungsdrücke und der Trend zu leichterer Bauweise moderner Motoren und damit einhergehender kleineren Dichtflächen hat diesen ZKD-Typ an seine Grenzen geführt.

Metall-Elastomer-ZKD:

Die Metall-Elastomer-Dichtung zeichnet sich durch eine Trennung der Dichtsysteme von Brennraum und Flüssigkeitskanälen aus. Metallsicken übernehmen die Homogenisierung der Dichtpressungsverteilung im Brennraumbereich. Die Flüssigkeitsabdichtung der Kühlwasser- und Öldurchgänge erfolgt über Elastomerdichtlippen, wodurch nur eine sehr geringe Dichtpressung notwendig ist. Die Metall-Elastomer-ZKD ist die heute führende Technologie bei Nutzfahrzeugen.

Metalllagen-ZKD:

Die Metalllagen-ZKD bietet aufgrund ihres modularen Aufbaus alle Möglichkeiten, dieses Dichtsystem auf spezifische Anforderungen eines Motors abzustimmen. Diese ZKD bestehen aus einer oder mehreren gesickten und elastomer-beschichteten Federstahllagen. Durch unterschiedliches Ausbilden der Sicken kann die nötige Dichtwirkung abgestimmt werden. Sie werden seit 1992 als Metalllagen-Stahldichtung (MLS = Multi Layer Steel) in der Großserie verwendet und stellen auch heute noch den dominierenden ZKD-Typ für Personenkraftwagen dar.

Defekte Zylinderkopfdichtungen zählen zu den am weitesten verbreiteten Motorschäden. Folgende Fälle können ein Anzeichen für eine defekte Zylinderkopfdichtung sein:

Dampfaustritt am Überdruckventil des Ausgleichsbehälters
(verursacht durch Verbrennungsgase, die in den Kühlwasser-Raum gelangt sind; Folge: Reduzierung der Kühlleistung, Gefahr einer Überhitzung),
rostfarbene Ablagerungen im Wasserkreislauf oder rostfarbenes Kühlwasser (verursacht durch Eintritt von Motoröl ins Kühlwasser; Folge: kleine Kühlwasserkanäle können verstopfen),
weiß-brauner Schaum am Ölmessstab (verursacht durch Eintritt von Kühlwasser in den Schmierölkreislauf; Folge: Schmierfähigkeit des Motoröls lässt nach, Gefahr von Lagerschäden),
weißer Dampf im Brennraum und Abgastrakt (verursacht durch Kühlwasser, das in den Verbrennungsraum gelangt ist; Folge: mögliche Gefahr eines Wasserschlags).

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