Zylinderkopf Reparatur Kosten im Überblick

Die Zylinderkopfdichtung ist im Prinzip kein Verschleissteil und geht in der Regel nur kaputt durch äußere Krafteinwirkung oder unzureichende Kühlung. Das Material an sich, ist kein großer Kostenfaktor Obwohl eine Zylinderkopfdichtung kostengünstig ist, können die Kosten bei einem Wechsel in der Werkstatt im vierstelligen Bereich liegen. Warum? Der Grund liegt im hohen Arbeitsaufwand, der nötig ist, um die Zylinderkopfdichtung auszuwechseln.

Zylinderkopf reparieren - Welche Aufgabe hat der Zylinderkopf?

In Verbrennungsmotoren bildet der Zylinderkopf den oberen Abschluss des Verbrennungsraums. „Oben“ bezieht sich dabei auf seine Lage zum Kolben. Obwohl bei manchen Motoren, wie beispielsweise dem Boxermotor, der Zylinderkopf räumlich gesehen nicht oben liegt, spricht man aber auch hier von einem Zylinderkopf. Der Zylinderkopf befindet sich folglich über dem Zylinderblock und der Zylinderkopfdichtung. Er beinhaltet die wesentlichen Bauteile zur mechanischen Steuerung der Verbrennung bzw. des Gaswechsels. Die unterschiedlichen Bauteile, die in einem Zylinderkopf untergebracht sind, unterscheiden sich je nach Motortyp. Bei einem klassischen Viertaktmotor enthält er die Ein- und Auslasskanäle, die für Gaswechsel verantwortliche Ventilsteuerung, die Ventile, Ölkanäle für die Schmiermittelversorgung sowie ein oder zwei Nockenwellen, sofern diese obenliegend sind. Weiterhin können je nach Motortyp noch Zünd- bzw. Glühkerzen und Einspritzdüsen- bzw. Ventile untergebracht sein. Der Zylinderkopf gehört zu den kompliziertesten Bauteilen eines Motors, sodass hierzu aufwendige Herstellungsverfahren erforderlich sind. Neben der Aufnahme der beschriebenen Bauteile hat ein Zylinderkopf zusammengefasst folgende Aufgaben zu erfüllen:

• Abdichtung des Verbrennungsraums
• Aufnahme der Gaskräfte
• Schmierung der beweglichen Bauteile
• Abführung der Verbrennungswärme
• Antrieb der Nockenwellen

Aufgrund der freigesetzten Kräfte während eines Verbrennungsvorgangs unterliegt der Zylinderkopf stets starker Beanspruchung. Er ist den gleichen hohen Kräften, wie sie auch auf den Kolben wirken, ausgesetzt. Daher ist er häufig am Kurbelwellengehäuse und nicht am Zylinder verschraubt. Als Verbindungselement dienen Zuganker oder Stehbolzen, die durch entsprechend lang ausgeführte Bohrungen durch den Motorblock hindurchgeführt sind.

Zylinderkopf reparieren - Wann sollte der Zylinderkopf gewechselt werden?

Ein nicht mehr funktionierender Zylinderkopf muss umgehend gewechselt werden. Defekte können als Folge von Unfällen oder Materialermüdungen entstehen. Defekte sind zum Beispiel Risse oder undichte Stellen. Als mögliche Folgeschäden existieren beispielsweise Überhitzung und Verformung des Zylinderkopfes wegen eines ausgefallenen Kühlsystems.

Zylinderkopf reparieren - Zylinderkopf planen / planschleifen

In der Regel sollten im Laufe eines Motorenlebens keine Beschädigungen an einem Zylinderkopf auftreten. Dennoch kann es vorkommen, dass sich ein Zylinderkopf aufgrund von Überhitzung durch z. B. den Ausfall des Kühlsystems verzieht und undicht wird. Geringer Verzug, der deutlich unter 0,5 mm liegt, kann durch entsprechendes Schleifen (das sog. Planen) des Zylinderkopfes ausgeglichen werden. Entsprechend der Menge des abgetragenen Materials ist eine dickere Zylinderkopfdichtung zu verbauen. Äußerst wichtig ist es, Verspannungen des Zylinderkopfes zu vermeiden. Daher sollte beim Anziehen und Lösen der Zylinderkopfschrauben eine feste Reihenfolge eingehalten werden. Häufig wird empfohlen, die Schrauben von der Mitte nach außen hin langsam anzuziehen. Auch sollte das Anzugsdrehmoment genauestens eingehalten werden. Beim Wiedereinbau des Kopfes müssen sowohl die Zylinderkopfdichtung als auch die Zylinderkopfschrauben erneuert werden. Wegen der besonderen Bedeutung des Zylinderkopfes für den reibungslosen Betrieb eines Motors sollten Reparaturarbeiten am Zylinderkopf von einer Fachwerkstatt durchgeführt werden.

Wie lange dauert der Austausch des Zylinderkopfes?

Eine Zylinderkopf Reparatur, ist eine sehr anspruchsvolle und aufwendige Aufgabe für eine Kfz-Werkstatt. Es müssen viele Dinge dabei beachtet und eingehalten werden, darum ist es wichtig, dass dies nur durch geschultes Personal aus der Automobilbranche geschieht. Hierbei ist die Arbeitszeit wiederum von Motorausführung, Hersteller und Zustand abhängig. Es können etwa 5 bis 18 Arbeitsstunden zum reparieren des Zylinderkopfes anfallen! Bevor der Zylinderkopf gewechselt werden kann, müssen diese und weitere Verbindungen entfernt werden. Häufig ist es sinnvoll, beim Wechseln des Zylinderkopfs auch die Zylinderkopfdichtung zu tauschen.

Folge von defekter Zylinderkopfdichtung >> verunreinigtes Kühlsystem

Oft trifft der Fall ein, dass bei der Reparatur der Zylinderkopfdichtung auch eine Reinigung des Kühlsystems nötig wird. Durch die defekte Zylinderkopfdichtung vermischen sich ungewollt Öl und Wasser und bilden einen zähen Schmierfilm, welcher das Kühlsystem verunreinigt und nur schwer zu entfernen ist. Daraus entstehen zusätzliche Kosten.

Wie viel kostet es, den Zylinderkopf zu reparieren?

Das Wechseln des Zylinderkopfes ist in der Regel sehr teuer. Das Ersatzteil selbst ist meist sehr kostspielig, der Austausch äußerst zeitaufwendig. In der Regel ist der Wechsel bei neueren Fahrzeugen teurer, als bei alten Modellen. Die Kosten bewegen sich meist zwischen 500€ und 2000€. Muss der Zylinderkopf geschliffen werden, können schnell zusätzliche Kosten auftreten.

Bauarten von Zylinderköpfen

Bezüglich der Gaswechseltechnik lassen sich zwei wesentliche Bauformen unterscheiden, der Gegenstrom-Zylinderkopf und der Querstrom-Zylinderkopf. Bei einem Gegenstrom-Zylinderkopf münden sowohl die Ansaugleitung als auch die Auspuffleitung auf derselben Seite eines Zylinderkopfes. Diese Anordnung bietet erhebliche Vorteile aufgrund kurzer Leitungswege für den Aufladebetrieb, hat aber auch den Nachteil, dass dadurch die Leitungsführung für Frischluft und Abgas beengt wird. Bei einem Querstrom-Zylinderkopf hingegen befinden sich Ansaugleitung und Auspuffleitung auf gegenüberliegenden Seiten des Zylinderkopfes. Zylinderköpfe wassergekühlter Lkw-Dieselmotoren bestehen meist aus Grauguss, wohingegen luftgekühlte Zylinderköpfe und Zylinderköpfe fast aller Pkw-Motoren aus Aluminium bestehen. Die Vorteile von Aluminium sind die bessere Wärmeleitfähigkeit sowie das geringe Gewicht.

Wie ist das Kurbelgehäuse aufgebaut?

Der Zylinderkopf gehört zu den kompliziertesten Gussteilen im Kraftfahrzeug. Hohlräume für die Motorsteuerung, das Kühlsystem, Ein- und Auslasskanäle für bis zu fünf Ventile und Steuerketten, Bohrungen für Schmierstoffe, Dieselkraftstoff und der obere Teil des Brennraumes müssen in einem Bauteil vereinigt werden. Zusätzlich soll er eine gute Wärmeleitfähigkeit, Formstabilität und eine geringe Wärmedehnung haben. Besonders beim Dieselmotor ist er hohen Drücken ausgesetzt. Bei nassen Laufbuchsen oder bei luftgekühlten Motoren sorgt er des Weiteren für die nötige Spannung des Zylinders im Kurbelgehäuse. Reihenmotoren haben einen Zylinderkopf und werden häufig aus Grauguss mit einer Lamellengrafitlegierung hergestellt. V-Motoren und Boxermotoren wiederum haben einen Mehrfachkopf. Diese Köpfe werden in der Regel aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Bewegungen, die am Zylinderblock bei Erwärmung entstehen, müssen durch die Kopfdichtung und durch die Verschraubungen ausgeglichen werden. Um eine Verspannung des kopfes zu vermeiden, muss beim Anziehen und beim Losdrehen der Schrauben eine bestimmte Reihenfolge unbedingt eingehalten werden. In einer Autowerkstatt arbeitet man sich von der Mitte nach außen vor.