Zylinderkopfdichtung

Im Idealfall wird ein Autobesitzer mit der Zylinderkopfdichtung über den gesamten Zeitraum seines Fahrzeugbesitzes nicht in Berührung kommen. Doch, wenn es so weit ist, dass die Zylinderkopfdichtung angesprochen wird, ist es meist ein teures Unterfangen. Das liegt an dem Ort, an dem sie verbaut ist. Dieser ist oft so schwer zugänglich, dass einiges an Arbeit notwendig ist, um die Zylinderkopfdichtung wechseln zu können.

Wenn Sie mehr über dieses spannende Motorbauteil erfahren möchten, sollten Sie unbedingt weiterlesen. Hier erfahren Sie:

Abschließend haben wir für Sie 7 Tipps für eine lange Lebensdauer der Zylinderkopfdichtung zusammengefasst.

 

Was ist eine Zylinderkopfdichtung?

Wenn von einer Dichtung die Rede ist, denken die meisten Menschen direkt an die Gummidichtung (beispielsweise am Gartenschlauch). Allerdings würde eine Gummidichtung den Anforderungen eines Verbrennungsmotors nicht gerecht werden können. Aus diesem Grund ist die Zylinderkopfdichtung ein Bauteil, das aus einem Trägerblech oder Metallgitter besteht. Diese sind dann in eine hitzebeständige Kunststoffmasse eingebettet und Antihaftbeschichtung versehen. Sie ist so gestaltet, dass die Zylinder und alle weiteren Bohrungen in diesem Bereich weiterhin zugänglich sind und ihre eigentlichen Funktionen erhalten bleiben.

Die Zylinderkopfdichtung wird zwischen dem eigentlichen Motorblock und dem Zylinderkopf eingebaut und sorgt dafür, dass weder Kühlwasser noch Motoröl in den Verbrennungsraum oder den jeweils anderen Kreislauf gelangen. Sie muss sehr robust sein, da die Temperatur eines laufenden Motors gerne einmal 300 °C erreichen kann und ein enormer Druck, sowie Öl und Wasser auf sie einwirken.

 

Welche Bauarten von Zylinderkopfdichtungen gibt es?

Diesen Teil des Beitrags würden wir gerne mit einer Frage beginnen: Wussten Sie, dass es mal gang und gäbe war, eine Zylinderkopfdichtung aus Kork zu bauen?

Tatsächlich, so wurden Zylinderkopfdichtungen bis in die 60er Jahre hinein gebaut. Sie wurden aus Korkplatten ausgeschnitten und in den Zwischenraum zwischen Zylinderkopf und Motorblock eingesetzt. Besonders Motoren mit Luftkühlung werden bis heute mit verhältnismäßig einfachen Zylinderkopfdichtungen ausgestattet, weil sie nur Verbrennungsgase abdichten müssen.

Für neuere Motoren, die Kühlwasser, Schmieröle und Verbrennungsgase in Schach halten müssen, sind diese selbstverständlich ungeeignet. Für diese wird ein Trägerblech oder Metallgitter mit Spezialwerkzeugen bearbeitet und im Anschluss mit einer besonders hitzebeständigen Kunststoffmischung überzogen. Die Oberfläche besitzt zudem eine Antihaftbeschichtung.

 

Die aktuell genutzten Arten der Zylinderkopfdichtung sind:

Ferrolastic-Weichstoff-ZKD

Diese Bauart der Zylinderkopfdichtung wurde Ende der 1980er Jahre mit der Umstellung auf asbestfreie Werkstoffe eingeführt. Sie besteht aus gezacktem Blech und wird als vollflächige Kopfdichtung verbaut. Auf beiden Seiten wird Weichstoff aufgebracht und muss mit hohen Schraubkräften befestigt werden. Die geringe Elastizität hindert diese Zylinderkopfdichtung daran, Dichtspaltschwingungen und thermische Pressungsänderungen auszugleichen. Diese Form der Zylinderkopfdichtung ist heutzutage weniger gefragt, da sie den hohen Verbrennungsdrücken sowie dem Trend zu leichteren Bauweisen und kleineren Dichtflächen nicht mehr gerecht werden kann. Aus diesem Grund wurde die Entwicklung dieser ZKD zugunsten leistungsfähigerer Bauweisen eingestellt.

Metall-Elastomer-ZKD

Diese Form der Zylinderkopfdichtung trennt die Flüssigkeitskreisläufe vom Verbrennungsraum und verhindert so die Überhitzung, gleichzeitig wird so ein Motorschaden vermeidet. Sie trennt den Brennraum durch Einsatz von Sicken oder elastischen Systemen, die Kanäle für Flüssigkeiten werden allerdings mit Elastomerdichtlippen abgedichtet. Diese Dichtlippen passen sich optimal an und sind hochelastisch. Dieser Werkstoff muss auf die jeweiligen Flüssigkeiten angepasst werden und die benötigten Schraubkräfte dieser Zylinderkopfdichtung sind wesentlich geringer, als bei der Ferrolastic-Weichstoff-Zylinderkopfdichtung.

Metalllagen-Zylinderkopfdichtung

Die Metalllagen-Zylinderkopfdichtung ist die neueste Entwicklung der Motordichtungen. Sie wird seit 1992 eingesetzt und wird als Metalllagen-Stahldichtung produziert. Bei dieser Kopfdichtungsform wird die Dichtwirkung durch das Bilden unterschiedlicher  Sicken auf den Federstahldichtungen angepasst. Die Zylinderköpfe selbst sind durch dünne Elastomerschichten zusätzlich voneinander abgedichtet. Das liegt daran, dass die Oberflächen von Zylinderkopf, Motorblock und Dichtung selbst nicht die notwendige Dichtwirkung entfalten können.

 

Wie funktioniert die Zylinderkopfdichtung?

Die Zylinderkopfdichtung hat im Grunde dieselbe Funktionsweise, wie die Gummidichtung am Gartenschlauch. Sie verhindert, dass Öl und Kühlflüssigkeit/-Wasser zusammenlaufen und im Zylinderkopf vermischt werden. Das ist so wichtig, weil ein Vermischen dieser beiden Fahrzeugflüssigkeiten oder der Eintritt in den Verbrennungsraum zu einer Überhitzung des Motors führt.

Oberflächenbeschaffenheit der Zylinderkopfdichtung

Die Oberflächenbeschaffenheit von Zylinderkopf und Motorblock hat einen enormen Einfluss auf die Dichtfähigkeit der Zylinderkopfdichtung. Jede Bauform der Zylinderkopfdichtung hat seine eigenen Anforderungen an diese Oberflächen, welche unbedingt absolut plan sein müssen, damit die Dichtfähigkeit erhalten bleibt. Es dürfen keinerlei Wellungen vorhanden sein. Besonders kritisch wird es an den Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Bauteilen, weshalb in diesem Bereich außerordentlich sorgfältig gearbeitet werden muss.

Kann ein Motor auch ohne Zylinderkopfdichtung gebaut werden?

Wenn wir uns die Geschichte der Motorenherstellung einmal genauer ansehen, gibt es durchaus Motoren, die auf eine Zylinderkopfdichtung verzichtet haben. Beispielsweise ist hier der VW Käfer zu nennen. Der Motor des „Käfers“ war so verarbeitet, dass jeder Zylinder eine eigene genaue Einpassung hatte und den Druck von Öl und Wasser ohne Zylinderkopfdichtung halten konnte. Weitere Beispiele für Motoren ohne Zylinderkopfdichtung sind luftgekühlte Dieselmotoren. Bei ihnen werden der Zylinderkopf und der Zylinder eingeschliffen und Flussdichtungen oder Stahlscheiben zwischen dem Zylinder und dem Motorblock zur Abdichtung eingesetzt. Weitere Motoren, die diese Art der Zylinderkopfdichtung verwenden, sind:

  • FL Motoren von Deutz (bis in die 1980er Jahre in LKW von Magirus-Deutz und bis heute in Baumaschinen verbaut) und
  • Crosley Motoren (Keine Zylinderkopfdichtung, sie sind Sacklochmotoren).

 

Ursachen für eine defekte Zylinderkopfdichtung

Die Zylinderkopfdichtung ist in der Regel kein Verschleißteil und so ausgelegt, dass sie ein Autoleben lang halten kann. Geht sie dennoch kaputt, kann das an verschiedenen (beispielsweise thermischen) Faktoren liegen. Diese können neben den Ursachen die in unserem Beitrag Zylinderkopfdichtung defekt Symptome beschriebenen werden, auch folgende Gründe haben:

  • lange Standzeiten,
  • falsches Frostschutzmittel und
  • falsches Drehmoment bei der Montage der Zylinderkopfschrauben.

 

Was passiert bei einer kaputten Zylinderkopfdichtung?

Es gibt verschiedene Szenarien, die bei einer kaputten Zylinderkopfdichtung infrage kommen. Wir haben Ihnen diese Vorkommnisse einmal zusammengefasst und aufgelistet:

  • Die Kühlleistung verringert sich, weil Verbrennungsgase im Kühlwasserraum einen Überdruck verursachen. Durch diesen erhöhten Gasanteil im Kühlwasser verringert sich die Kühlleistung.
  • Eine weitere Folge einer defekten Zylinderkopfdichtung ist der Eintritt von Motoröl in den Kühlkreislauf. Die Folge sind bräunliche Ablagerungen im Wasserkreislauf, wodurch kleinere Leitungen verstopfen und den Transport des Kühlwassers verhindern können.
  • Umgekehrt kann aber auch das Kühlwasser in den Ölkreislauf gelangen und so die Schmierleistung verringern. Verringert sich die Schmierleistung des Motoröls, kann das z. B. zu Lagerschäden führen.
  • Das Kühlwasser kann auch in den Verbrennungsraum eintreten und so für Korrosion sorgen. Tritt eine größere Menge Kühlwasser in den Verbrennungsraum ein, erhöht sich die Gefahr, dass der Motor einen Wasserschlag erleidet.
  • Eine weitere dramatische Folge einer defekten Zylinderkopfdichtung und gleichzeitig ein Zylinderkopfdichtung defekt Symptom ist das Austreten von Verbrennungsgasen. Dies führt zu einer starken Rauchentwicklung und der Gefahr eines Motorbrands. Für die Insassen ist das nicht ungefährlich, weil der entstehende Rauch auch in den Fahrgastraum gelangen und Vergiftungen hervorrufen kann.

Diese Folgen können entstehen, wenn die Zylinderkopfdichtung defekt ist und führen am Ende zum selben Ergebnis: Ihr Pkw hat einen Motorschaden und ist dadurch in den meisten Fällen als wirtschaftlicher Totalschaden anzusehen.

Um das zu verhindern, sollten Sie regelmäßig die Motorhaube öffnen und mit ein paar Blicken die Zylinderkopfdichtung prüfen. In unserem Ratgeber erfahren Sie mehr darüber, wie Sie weitere Schritte der Prüfung durchgehen und wann es notwendig ist, eine Zylinderkopfdichtung wechseln zu lassen.

Kann eine defekte Zylinderkopfdichtung mit anderen Defekten verwechselt werden?

Wie es häufig der Fall ist, kann auch die defekte Zylinderkopfdichtung mit anderen Defekten verwechselt werden. Beispielsweise kann auch eine defekte Ventilschaftdichtung der Grund für den auffälligen Qualm aus dem Auspuff sein. Weitere Schäden, die mit einer defekten Zylinderkopfdichtung verwechselt werden können, sind eine defekte Kurbelgehäuseentlüftung oder ein Turboladerschaden. Umso wichtiger ist die Wahl der richtigen Werkstatt bei einem entstandenen Schaden. Problematisch hieran ist eigentlich, dass all diese Defekte erst nach der Demontage des Zylinderkopfes diagnostiziert werden können. Die Kosten ähneln sich in allen beschriebenen Fällen.

 

7 Tipps für eine lange Lebensdauer der Zylinderkopfdichtung

Der Motorblock und die Zylinderkopfdichtung sind untrennbar miteinander verbunden. Aus diesem Grund geben wir Ihnen 7 Tipps, mit denen Sie die Lebensdauer dieser elementaren Fahrzeugteile erhöhen können.

1. Achten Sie immer darauf, die Menge des Motoröls und des Kühlwassers zu prüfen

Viele Defekte an der Zylinderkopfdichtung können verhindert oder frühzeitig erkannt werden, wenn die Flüssigkeitsstände regelmäßig überprüft werden. Besonders vor langen Reisen und nach langer Standzeit ist dieses Vorgehen besonders wichtig, damit Ihr Fahrzeug noch eine lange Zeit Ihr Begleiter sein kann. Hier gilt: Die Flüssigkeitsstände sollten immer zwischen Minimum und Maximum liegen. Verringern oder erhöhen sich die Mengen, sollte eine Werkstatt zurate gezogen werden, um den Defekt zu finden.

2. Halten Sie die Wartungsintervalle ein

Die regelmäßigen Werkstattbesuche sind gerade bei modernen Motoren ein wichtiger Faktor für die Haltbarkeit. Achten Sie deshalb immer darauf, regelmäßig zum Öl- und Zahnriemenwechsel zu gehen, um einen Schaden am Motor selbst oder an der Zylinderkopfdichtung zu verhindern.

3. Ignorieren Sie Defekte und ungewohnte Geräusche nicht

Ein sehr häufiger Fehler, den Fahrzeughalter mit viel Geld bezahlen müssen, ist das Ignorieren von Warnleuchten und merkwürdigen Geräuschen. Gerade wenn die Motorkontrollleuchte leuchtet sollt das ein Anlass sein, den Wagen zur Durchsicht zu bringen und in einer Fachwerkstatt prüfen zu lassen. Im Zweifelsfall riskieren Sie mit dieser Ignoranz hohe Zylinderkopfdichtung Kosten, die nicht zu unterschätzen sind oder gar einen Motorschaden.

4. Vermeiden Sie hohe Drehzahlen und Geschwindigkeiten bei kaltem Motor

Achten Sie vor der Fahrt auf die Autobahn möglichst darauf, den Motor warm zu fahren. Bei kaltem Motor ist das Öl zähflüssiger und kann noch nicht die richtige Schmierung in den Zylindern erreichen. Ein schneller Temperaturanstieg, ein hoher Verschleiß und im Zweifelsfall schwerwiegende Defekte können die Folge sein. Fahren Sie den Wagen lieber ein paar Minuten, bis er auf Betriebstemperatur angekommen ist. Jetzt können Sie Gas geben.

5. Stellen Sie das Auto nicht im heißen Zustand ab – ein Zylinderkopf Schaden droht

Jeder kennt diese Situation. Nach einer langen anstrengenden Fahrt auf der Autobahn möchte man einfach nur noch nachhause und die Beine hochlegen. Tun Sie sich und Ihrem Auto einen Gefallen: Lassen Sie es noch kurz im Stand weiterlaufen. So kann sich das Fahrzeug noch etwas abkühlen und die normale Betriebstemperatur erreichen. Dieses Vorgehen verhindert, dass sich der Zylinderkopf verzieht und im Zweifel einen Zylinderkopfdichtungs- oder Motorschaden nach sich zieht.

6. Vermeiden Sie hohe Drehzahlen

Es macht schon sehr viel Spaß: Auf der Autobahn die unbegrenzten Bereiche ausnutzen und einmal so richtig auf die Tube drücken. Das können Sie selbstverständlich tun, aber achten Sie besser darauf, dass Sie während der Fahrt nicht in den roten Bereich des Drehzahlmessers kommen. Fahren Sie zulange mit so hohen Drehzahlen, kann der Motor überhitzen und Schäden erleiden. Auch wenn es nicht direkt ein Motorschaden ist, kann die Zylinderkopfdichtung einen Schaden davontragen oder der Kühler platzen. Beschleunigen Sie deshalb nur so weit, dass der Drehzahlmesser einen ausreichenden Abstand zum roten Risikobereich behält.

7. Wasserschlag durch tiefe Pfützen vermeiden

Nicht nur der Geländewagen, der durch einen kleinen Fluss fährt, läuft Gefahr, einen Wasserschlag zu erleiden. Gerade moderne Fahrzeuge saugen die Luft für den Verbrennungsraum ziemlich weit unten an und sind somit bei zu tiefen Pfützen auch gefährdet. Ist die Pfütze nämlich zu tief, saugt das Fahrzeug das Wasser in den Luftkanal ein und führt dieses in den Verbrennungsraum. Dort kann das Kraftstoff-Luft-Gemisch nicht mehr komprimiert werden, der Kolben wird plötzlich gestoppt und es entstehen Schäden am Kolben, dem Pleuel, der Kurbelwelle und dem Zylinderkopf, sowie dadurch der Zylinderkopfdichtung.

Jetzt wissen Sie, was eine Zylinderkopfdichtung ist und welche Aufgaben Sie hat. Sie wissen, dass es viele verschiedene Faktoren für einen Defekt geben kann und dass es immer besser ist, das Fahrzeug instand zu halten. Halten Sie sich an diese Tipps, kann Ihnen nichts passieren und Ihre Kopfdichtung bleibt intakt.

 

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