Der Zylinderkopf ist das Bauteil eines Motors, das den Verbrennungsraum nach oben abschließt. Er wird oben auf das Motorgehäuse aufgesetzt.
Zwischen dem Motorblock und dem Zylinderkopf ist die Zylinderkopfdichtung montiert.
Der Zylinderkopf hat folgende Aufgaben:
Er enthält die wesentlichen Bauteile zur mechanischen Steuerung des Gaswechsels. Im Zylinderkopf sind die folgenden Bauteile untergebracht:
Durch seine konstruktive Gestaltung wird wesentlich das Betriebsverhalten und die Leistung des Motors beeinflusst.
Zylinderköpfe werden im Niederdruck-Kokillen-Gießverfahren hergestellt.
Der Zylinderkopf wird bei den meisten Motorenkonzepten aufgrund der hohen thermischen Belastung zusätzlich mit Kühlflüssigkeit gekühlt.
Bis auf wenige Ausnahmen werden moderne Motoren wassergekühlt. In der Regel dient ein Gemisch aus Wasser und einem Frost- und Korrosionsschutzmittel als Kühlflüssigkeit. Dazu wird die Kühlflüssigkeit vom Kurbelgehäuse durch die Zylinderkopfdichtung in den Zylinderkopf geleitet.
Vorteile von wassergekühlten Zylinderköpfen:
Luftgekühlte Zylinderköpfe werden ausschließlich durch die vorbeiströmende Luft gekühlt und sind aus diesem Grund mit großen Kühlrippen ausgestattet.
Die Vorteile von luftgekühlten Zylinderköpfen sind:
Die Zylinderköpfe von Ottomotoren und Dieselmotoren unterscheiden sich zum Teil erheblich. Bei Vor- und Wirbelkammer-Dieselmotoren sind die Brennräume im Zylinderkopf untergebracht. Dadurch entstehen hohe Temperaturen (bis 900°C) und entsprechende thermische Belastungen, die hohe Anforderungen an die Konstruktion des Zylinderkopfes stellen. Die Anordnung der Brennkammern kann ungleiche Wärmedehnungen und ein Verziehen des Zylinderkopfes nach sich ziehen. Auch das Heranführen des Kühlwassers an die Brennkammern erfordert anspruchsvolle Konstruktionslösungen.
Der Zylinderkopf ist sehr hohen Kräften ausgesetzt, denn der Verbrennungsvorgang in einem Zylinder übt auf den Zylinderkopf dieselbe Kraft aus wie auf den Kolben. Aus diesem Grund ist er oft nicht am Zylinder, sondern mit langen speziellen Schrauben direkt am Kurbelwellengehäuse festgeschraubt.
Durch eine Vorspannung der sogenannten Zylinderkopfschrauben, die auf die Bolzen elastisch federnd wirkt, können diese der schwellenden Belastungen besser standhalten – der Motor bleibt dicht.
Sollten Unregelmäßigkeiten im Betriebszustand des Motors festgestellt werden, sollten unverzüglich entsprechende Maßnahmen ergriffen werden.
Zu den Unregelmäßigkeiten zählen unter anderem:
Werden Unregelmäßigkeiten erkannt, sollte der Motor sofort abgestellt werden und ein Fachmann zu Rate gezogen werden, um der Ursache auf den Grund zu gehen.
Eine regelmäßige Wartung und Überprüfung von Fahrzeug und Motor in einer Fachwerkstatt helfen, den Wert des Autos langfristig zu erhalten.