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Der Zylinderkopf dichtet den Verbrennungsraum eines Verbrennungsmotors ab und ist dazu am Ende des Zylinders über dem oberen Totpunkt des Kolbens angeordnet. Bei Viertaktmotoren beherbergt er die Ventilsteuerung (zumindest Teile davon), bei Ottomotoren auch die Zündkerzen. Hierdurch gehört der Zylinderkopf neben dem Motorblock (auch Kurbelwellengehäuse) zu den aufwendigsten und teuersten Teilen des Motors.

Typologie Bearbeiten

Verbrennungsmotoren und damit ihre Zylinderköpfe lassen sich nach folgenden Merkmalen klassifizieren:

  • Zweitaktmotoren (ohne Ventile) oder Viertaktmotoren (mit Ventilen).
  • Ottomotoren (mit Zündkerzen) oder Dieselmotoren (ohne Zündkerzen, statt dessen Glühkerzen und Einspritzdüsen).
  • Motoren mit untenliegenden oder obenliegenden Nockenwellen.
  • Motoren mit einzelnen (OHC) oder doppelten (DOHC) Nockenwellen.
  • Motoren mit Direkteinspritzung oder indirekter Einspritzung

Bestandteile Bearbeiten

Je nach Kombination der o. g. Merkmale enthält ein Zylinderkopf...

  • Einlassventile
  • Auslassventile
  • Ventilfedern (selten stattdessen Desmodromik)
  • Nockenwelle(n): Bei Viertakt-Motoren mit einzelner obenliegender Nockenwelle (OHC = overhead camshaft) oder doppelter obenliegender Nockenwelle (DOHC = double overhead camshaft) beherbergt der Zylinderkopf eine bzw. zwei Nockenwellen.
  • Zündkerzen (bei Dieselmotoren stattdessen Glühkerzen)
  • Einspritzdüsen: Bei Direkteinspritzmotoren sitzen sie direkt im Zylinderkopf und spritzen direkt in den Brennraum. Bei Ottomotoren mit indirekter Einspritzung sitzen sie in der Regel im Saugrohr und spritzen in den Ansaugtrakt, bei Vorkammer- oder Wirbelkammer-Dieselmotoren in die Kammer ein.
  • Kipp- oder Schlepphebel
  • Stößel (Tassenstößel, Hydrostößel)

Konstruktive Merkmale Bearbeiten

Der Zylinderkopf ist sehr hohen Drücken ausgesetzt. Er ist aus diesem Grund oft nicht am Zylinder, sondern direkt am Kurbelwellengehäuse festgeschraubt, mit langen Zugankern bzw. Stehbolzen, die durch entsprechende Bohrungen durch die Zylinderwände hindurch geführt sind, und spannt den dazwischen liegenden Zylinder so fest ein, dass der Motor trotz elastischer Schwingungen dicht bleibt.

Die beweglichen Teile sind bei allen modernen Motoren in den Ölkreislauf einbezogen. Das Motoröl wird meist durch einen Zylinderkanal und die Zylinderkopfdichtung zum Zylinderkopf geleitet, oder in seltenen Fällen und bei alten Motorenbauarten durch eine separate verschraubte Ölleitung. Zum Schutz gegen den Austritt von drucklosem Spritzöl am Zylinderkopf genügt ein einfacher dünnwandiger Zylinderkopfdeckel mit Gummi- oder Korkdichtung.

Bei Motoren mit untenliegenden Nockenwellen sind die im Zylinderkopf befindlichen Kipphebel der Ventile über Stoßstangen, die parallel zu den Zylindern verlaufen und eine Axialbewegung übertragen, mit der außerhalb des Zylinderkopfes gelegenen Nockenwelle verbunden.

Motoren mit obenliegenden Nockenwellen werden entweder durch eine Steuerkette oder durch einen Zahnriemen angetrieben. Seltener werden Zahnradkaskaden oder auch Königswellen (am Zylinder längs entlang laufende Wellen mit Kegelradantrieben) verwendet.

Die Kühlung der thermisch hoch belasteten Zylinderköpfe erfolgt entweder über das Kühlwasser (Flüssigkeitskühlung), das Motoröl (Ölkühlung) oder einen Luftstrom (Luftkühlung) bzw. einer Kombination aus den beiden letztgenannten.

Typische Arbeiten am Zylinderkopf Bearbeiten

  • Überprüfen der Zündkerzen: Reinigen, Elektrodenabstand prüfen, Farbe prüfen.
  • Ventilspiel einstellen: Entweder mit entsprechenden Einstellschrauben oder mit geschliffenen Unterlags-Plättchen passender Dicke ("Shims") (bei Hydrostößeln entbehrlich)
  • Ventile einschleifen (nur selten nötig, nur bei altem, verschlissenem Motor)
  • Erneuern der Zylinderkopfdichtung
  • Erneuern des Kettenspanners der Steuerkette
  • Kompressionsprüfung: Anstelle der Zündkerze wird eine Druckmessvorrichtung eingesetzt. Damit lässt sich beurteilen, inwieweit Ventile, Zylinder, Kolben und Kolbenringe verschlissen sind und beispielsweise ein Übermaßkolben nötig wird, um ihn wieder dicht zu bekommen. Eine Kompressionsprüfung kann beim Kauf eines Gebrauchtfahrzeugs mit hoher Laufleistung sinnvoll sein.

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Zylinderkopf aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.

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