Zylinderkopfe

Zylinderkopfe sind zentrale Bauteile von Verbrennungsmotoren und bilden den oberen Abschluss der Zylinder. Sie schließen die Brennkammern ab, beherbergen die Einlass- und Auslasskanäle sowie den Ventiltrieb und oft Einspritz- oder Zündsysteme. Über eine Kopfdichtung sind sie fest mit dem Zylinderblock verbunden, wobei Kühlmittel- und Ölkanäle im Kopf verlaufen.

Die häufigsten Materialien für Zylinderkopfe sind Gusseisen und Aluminiumlegierungen. Aluminiumkopfe sind leichter und verbessern die Wärmeableitung, erfordern jedoch sorgfältigere Dichtungs- und Befestigungssysteme. Die Kopfstruktur beeinflusst Port- und Brennraumgestaltung, Leistung, Effizienz und Emissionen. In der Praxis variieren die Köpfe je nach Ventilkonfiguration, Zünd-/Einspritzsystem und Turboladertyp.

Zylinderkopfe können OHV (Overhead Valve) oder OHC (Overhead Cam) Systeme nutzen. Bei OHV sitzen Nockenwelle und Kipphebel im Block, während bei OHC die Nockenwellen im Kopf liegen. Moderne Motoren verwenden Mehrventil-Design (oft vier Ventile pro Zylinder) sowie Turbolader oder Direkteinspritzung; Brennraumformen reichen von hemisphärisch über pent-roof bis wandgeführt. Der Zylinderkopf trägt außerdem Besatzteile wie Ventile, Ventilsitze, Führungen und gegebenenfalls Einspritzdüsen oder Zündkerzen.

Kühlung und Schmierung sind integral in den Kopf integriert: Interne Kühlkanäle führen Kühlmittel durch den Kopf, Ölkanäle versorgen den Ventiltrieb. Die Kopfdichtung trennt Öl- und Kühlkreisläufe und schützt vor Undichtigkeiten. Überhitzung kann zu Verzug, Rissbildung oder Undichtigkeiten führen.

Wartung und Reparatur umfassen die Erneuerung der Kopfdichtung, Abziehen (Kopfplanen) zur Behebung von Verzug sowie gegebenenfalls Nacharbeiten am Ventiltrieb. Die Kompatibilität von Kopf und Block ist motorenfamilienabhängig; unsachgemäße Montage kann zu Leckagen oder Leistungsverlust führen.