Zylinderköpfen

Zylinderkopf (Zylinderköpfe) ist der obere Abschluss des Zylinders in einem Verbrennungsmotor. Er bildet die Brennkammer, enthält die Einlass- und Auslassventile sowie das Ventiltriebssystem und nimmt je nach Motor Zündkerzen oder Einspritzdüsen auf. Der Kopf sitzt auf dem Zylinderblock und wird durch eine Kopfdichtung abgedichtet. Er trägt die Geometrie der Brennkammer, die Ein- und Auslasskanäle sowie Kühlkanäle, die der Wärmeabführung dienen.

Materialien und Fertigung spielen eine zentrale Rolle. Typische Zylinderköpfe bestehen aus Gusseisen oder Leichtmetalllegierungen wie Aluminium. Aluminiumköpfe sind leichter und leiten Wärme besser, benötigen aber spezielle Dichtungen und Kühlstrukturen. Gusseiserne Köpfe sind robust und kostengünstig, schwerer und tendenziell thermisch langsamer. Fertigungsmethoden umfassen Gießen oder Druckguss, gefolgt von Bearbeitung, Wärmebehandlung und Oberflächenveredelung.

Kopfbauarten und Brennraumformen unterscheiden sich in der Ventilführung und der Architektur. Es gibt OHV-Designs, bei denen der Ventiltrieb im Kopf arbeitet, der Nocken jedoch im Motorblock platziert ist, sowie SOHC- und DOHC-Konfigurationen mit einer oder zwei Nockenwellen pro Kopf. Moderne Köpfe verwenden oft Vier-Ventil-Designs (2 Einlass-, 2 Auslassventilen) und Brennraumformen wie hemisphärische oder pent-roof-Geometrien, die Strömung, Zündung und Emissionen beeinflussen.

Wartung und Probleme betreffen vor allem die Kopfdichtung, Verzug durch Überhitzung, Risse oder Verschleiß der Ventilführungen. Eine defekte Kopfdichtung kann Öl und Kühlmittel vermischen. Wichtige Pflege umfasst korrekte Anzugsdrehmomente der Kopfschrauben, regelmäßige Kühlmittelkontrollen und bei Bedarf fachgerechte Kopf-Nachbearbeitung.