Was passiert wenn zylinderkopfdichtung kaputt

Bei einer defekten Zylinderkopfdichtung wird es für den Motor schnell kritisch. Denn je nach Art des Schadens kann entweder die Kühlung oder die Schmierung des Motors beeinträchtig sein. In einigen Fällen auch beides. Beim Verdacht einer kaputten Zylinderkopfdichtung sollte das Auto daher schnell in einer Werkstatt vorgeführt werden. Der Wechsel der Zylinderkopfdichtung ist zwar teuer – auf der Werkstattrechnung steht im günstigsten Fall ein hoher, dreistelliger Betrag. Doch wer den Defekt ignoriert, riskiert einen kapitalen Motorschaden.

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Indizien für eine defekte Zylinderkopfdichtung

Es gibt zahlreiche Symptome, die auf einen Defekt der Zylinderkopfdichtung hinweisen können. Ein typisches Anzeichen sind Ölrückstände im Wasser des Kühlkreislaufes. Ebenso kann Kühlwasser in den Ölkreislauf gelangen. In beiden Fällen dauert der Check nur wenige Sekunden: Motorhaube öffnen und den Deckel des jeweiligen Ausgleichsbehälters abschrauben. Befindet sich Kühlwasser im Öl, legt sich heller Schaum auf der Innenseite des Deckels ab. Häufig lassen sich auch Wassertropfen auf dem Ölpeilstab erkennen. Zu einer ähnlichen Schaumbildung kann es auch im Kühlwasserbehälter kommen. Die Ölrückstände lassen sich auch anhand von braunen Schlieren ausmachen, die durch den Ausgleichsbehälter wabern.

Vermischen sich Öl und Kühlwasser, entwickelt sich Schaum – hier zu erkennen im Kühlwasserbehälter und auf der Innenseite des Deckels.

Doch wie kommt es zu der Vermischung der Betriebsflüssigkeiten? Die Bohrungen des Öl- und Wasserkreislaufes im Motorblock liegen teilweise dicht beieinander und laufen durch die Zylinderkopfdichtung. Ist die Kopfdichtung in diesem Bereich beschädigt, werden die Kreisläufe nicht mehr effektiv voneinander getrennt. Die Flüssigkeiten mischen sich und gelangen in den falschen Kreislauf. Gerade bei älteren Autos lohnt sich der regelmäßige Check von Öl- und Kühlwasserstand. 

Plötzlich erhöhter Ölverbrauch könnte ein Zeichen dafür sein, dass ein zunehmender Teil des Öls in den Wasserkreislauf gelangt. Fließt dagegen Kühlwasser in den Ölkreislauf, wird es schnell kritisch. Zum einen verringert sich die Kühlleistung durch den Wassermangel und der Motor droht zu überhitzen. Zum anderen büßt das Öl aufgrund der Verdünnung mit dem Wasser seine Schmierleistung ein. Lager- oder Nockenwellenschäden sind die absehbare Folge. Generell gilt: Ein gesunder Motor verbraucht so gut wie kein Kühlwasser. Wenn Kühlwasser doch verloren geht und Lecks weder an Motor, Schläuchen noch am Kühler aufzuspüren sind, sollte daher unbedingt das Öl auf Kühlwassereintritt untersucht werden.

Nicht immer kommt es zur Vermischung von Öl und Kühlwasser

Blick auf eine Kühlwasser-Aussparung in der Kopfdichtung. Öl im Kühlwasser führte zu einer Verstopfung. Eine Reinigung des Kreilsaufes steht an.

Allerdings muss es bei einem Zylinderkopfschaden nicht zwangsläufig zur Vermischung von Öl und Kühlwasser kommen. Die Flüssigkeiten können auch ganz einfach aus dem Motor austreten. Zu erkennen ist das an einem feuchten oder öligen Motorblock direkt unterhalb des Zylinderkopfes. Oft verdampft das Kühlwasser auch im Motor. Nämlich immer dann, wenn es durch eine defekte Dichtung in den Brennraum gelangt. Aus dem Auspuff entweicht dann mit den Abgasen weißer Rauch. Gelangt dagegen Öl in den Brennraum, entwickelt sich bläulicher Auspuffqualm. Die Verfärbung der Auspuffgase ist bei einer defekten Zylinderkopfdichtung teilweise nur unter Last erkennbar.

Zusammenfassung: Anzeichen einer kaputten Zylinderkopfdichtung:
- Ölrückstände im Kühlkreislauf (gelegentlich Schaum im Kühlwasserbehälter)
- Kühlwasser im Ölkreislauf (Schaum im Ölbehälter)
- Verfärbung der Auspuffgase
- Schlechter Motorlauf
- Kühlmitteltemperaturanzeige im roten Bereich
- Feuchtigkeit am Motorblock

Kapitale Schäden drohen

Die größte Gefahr: Es gelangt so viel Wasser in den Brennraum, dass es zu einem Wasserschlag kommt. In diesem Fall stößt der Kolben gegen das im Brennraum befindliche Wasser, welches sich nicht komprimieren lässt. Motorbauteile, wie zum Beispiel die Pleuelstangen, können sich dadurch verbiegen. Weiterhin kann es zu einer verschlechterten Kühlleistung kommen, hervorgerufen durch vom Öl verstopfte Kühlwasserkanäle. Wird dies ignoriert, droht der Hitzetod. In einigen Fällen bahnen sich Kompressionsgase ihren Weg in den Wasserkreislauf. Das macht sich dann durch Dampfaustritt am Ausgleichsbehälter des Kühlers bemerkbar. Aber auch Leistungsverlust oder ein unrunder Motorlauf sind bei einer defekten Zylinderkopfdichtung möglich.

Ursachen für eine defekte Zylinderkopfdichtung

Grundsätzlich sind Zylinderkopfdichtungen keine sogenannten Verschleißteile und sollten ein Autoleben lang halten. In den meisten Fällen versagt die Zylinderkopfdichtung aufgrund von zu hoher thermischer Belastung. Diese kann zum Beispiel durch eine defekte Wasserpumpe oder einen Defekt am Thermostat, beziehungsweise am Ventilator hervorgerufen werden. Zu niedriger Kühlmittelstand, falsches Frostschutzmittel sowie Kühlerdichtmittel können ebenfalls eine Überhitzung hervorrufen. Lange Standzeiten schaden der Zylinderkopfdichtung ebenso. Aber auch eine unsachgemäße Montage der Zylinderkopfdichtung, wenn beispielsweise die Auflageflächen am Motorblock beziehungsweise am Zylinderkopf nicht planmäßig geschliffen werden. Gleiches gilt für ein falsches Drehmoment beim Einschrauben der Zylinderkopfschrauben. Selbst eine rabiate Fahrweise kann durch Überhitzung des Motors zum Durchbrennen der Zylinderkopfdichtung führen.

Das kostet der Wechsel einer Zylinderkopfdichtung

Der Austausch einer Zylinderkopfdichtung sollte nur von einer Werkstatt vorgenommen werden, da die Reparatur sehr aufwendig ist. Schon eine unsachgemäße Demontage des Zylinderkopfes kann zu teuren Schäden führen. Die Zylinderkopfdichtung stellt die Verbindung zwischen Motorblock und Zylinderkopf dar. Um sie zu erreichen, muss der Zylinderkopf mit den damit verbundenen Aggregaten demontiert werden. Die Dehnschrauben des Zylinderkopfes müssen in der richtigen Reihenfolge sowie über verschieden Gradstufen aus- und eingeschraubt werden. Die entsprechenden Anzugsmomente dieser Schrauben sind vom Hersteller vorgegebenen und sind unbedingt einzuhalten.

Zylinderkopfschrauben müssen korrekt aus- und eingeschraubt werden. Nachdem der Kopf demontiert wurde, kommen neue Dehnschrauben zum Einsatz.

Werkstätten berechnen in der Regel – je nach Motor – zwischen drei und zehn Arbeitsstunden für den Wechsel der Zylinderkopfdichtung. Die Reparaturkosten bewegen sich meist zwischen 500 und 1500 Euro. Die Reparatur kann auch noch teurer werden, etwa wenn der Kopf verzogen ist. Dann muss die Dichtfläche des Kopfes geschliffen werden. Sonst dichtet der Kopf auch mit einer neuen Dichtung nicht richtig ab.

Größter Kostenfaktor ist stets die Arbeitszeit. Dazu sollten bei W-, Boxer- und V-Motoren immer gleich beide Zylinderkopfdichtungen gewechselt werden. Hinzu kommen Kosten für das Material. Neben der Kopfdichtung und neuen Dehnschrauben sollte auch das Öl und das Kühlmittel ersetzt werden, da die Qualität des Öls und des Kühlwassers durch eine defekte Zylinderkopfdichtung in der Regel beeinträchtigt wurde. Kam es vor dem Wechsel zu Ölrückständen im Kühlwasser, sollte zudem eine Reinigung des Kühlkreislaufes vorgenommen werden. 

Wenn der Kopf schon mal runter ist

Verfügt der betroffene Motor über einen Zahnriemen, kann es ratsam sein, diesen gleich mitzuwechseln. Das Abnehmen des Zylinderkopfes vom Motor zum Wechsel der Kopfdichtung erfordert ohnehin die Demontage des Zahnriemens. Die Kosten für den Riemen und die Umlenkrollen belaufen sich oft auf weniger als 100 Euro. Klar, dass der Riemen dann vorsorglich mitgewechselt wird. Das gilt auch für die Wasserpumpe, sofern diese vom Zahn- und nicht vom Keilriemen angetrieben wird. Ebenso sollte die Werkstatt gleich das Ventilspiel der Ein- und Auslassventile überprüfen, dieses korrekt einstellen und bei Bedarf auch die Ventilschaftdichtungen wechseln.

Vor einer Rissprüfung muss der Zylinderkopf gründlich gereinigt werden. Anschließend wird die Dichtigkeit mittels Prüfgerät kontrolliert.

Dazu empfiehlt es sich bei älteren Fahrzeugen den Zylinderkopf auf Risse zu untersuchen. Der demontierte und gereinigte Zylinderkopf wird dabei einer sogenannten Rissprüfung unterzogen. Dazu wird der Kopf auf einem Prüfgerät montiert und unter Überdruck mit Kühlwasser gespült. Eventuell vorhandene Risse machen sich durch den Austritt des eingefärbten Kühlwassers bemerkbar.

Die ersten Motoren kamen ohne Zylinderkopfdichtung aus

Die ersten Ottomotoren von Nikolaus Otto oder Gottfried Daimler wurden noch als Sackmotoren gebaut. Zylinderkopf und Motorblock wurden hier aus einem Stück gegossen. Nachteil dieser Bauart: Die Teile im oberen Raum des Motors sind kaum erreichbar. Dann kam 1908 mit dem Ford Model T der erste in Serie produzierte Verbrennungsmotor mit getrenntem Zylinderkopf und Motorblock auf den Markt. Für einen reibungslosen Übergang zwischen Zylinderkopf und Motorblock sorgte die Zylinderkopfdichtung. Zwischen Motorblock und Zylinderkopf herrschen enorme Druck- und Temperaturverhältnisse. Diesen muss die Zylinderkopfdichtung standhalten. Dazu gehen in unmittelbarer Nähe der Zylinder Kühlwasser- und Motorölbohrungen vom Motorblock in den Zylinderkopf über. Diese Flüssigkeitskreisläufe müssen effektiv vom Brennraum getrennt werden. Diesen enormen Bedingungen war die Zylinderkopfdichtung zu Beginn nicht immer gewachsen. Vor allem im Dauerbetrieb versagte das Bauteil oft. Insbesondere bei hochverdichteten Motoren die im Rennsport zum Einsatz kamen, gab es noch in den 1940er Jahren keine passenden Dichtungen, die den enormen Kräften standhalten konnten. So wurden Zylinderköpfe teilweise nachträglich mit dem Block verschweißt, damit der Motor die Renndistanz überstehen konnte.

Die Anforderungen nahmen nicht nur im Rennsport zu. Das was heute als Downsizing bezeichnet wird, ist im Grunde ein seit Anbeginn der Motorenentwicklung fortlaufender Prozess: Die Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses der Verbrennungsmotoren war eines der höchsten Ziele im Motorenbau. Denn so ließ sich der Wirkungsgrad und gleichzeitig die Effizienz der Motoren steigern. Heute liegt das Verdichtungsverhältnis von nicht aufgeladenen Ottomotoren etwa zwischen 10:1 bis 14:1. In den 1930er-Jahren waren dagegen so geringe Verdichtungsverhältnisse wie 5:1 nicht außergewöhnlich. Schon für aus heutiger Sicht durchschnittliche Leistungsdaten, waren grotesk große Motoren notwendig. Bespiel: Der Mercedes-Benz Typ S holte aus 6,8 Litern Hubraum bescheidene 120 PS. Auch heute noch nehmen die Anforderungen an die Zylinderkopfdichtung weiter zu, daher hat sich ihre Beschaffenheit in den letzten Jahrzehnten immer wieder verändert.

Erhöhte Ansprüche an die Zylinderkopfdichtung

Anfänglich versuchte man noch, mit einfachen Korkplatten die Kräfte zwischen Zylinderkopf und Motorblock zu verwalten. Diese waren jedoch anfällig und brannten regelmäßig durch. Nachdem Anfang der 80er-Jahre erste asbestfreie Versionen entwickelt wurden, stellen Metallagen-Zylinderkopfdichtungen den gegenwärtigen Stand der Technik dar. Die Bohrungen für die Kühlwasserkreisläufe, für die Ölkreisläufe sowie für die Zylinderkopfschrauben haben unterschiedlich ausgeprägte Vertiefungen (Sicken). Hierdurch wird die nötige Dichtwirkung der verschiedenen Dichtungsstellen abgestimmt. Zusätzlich werden diese Stellen partiell noch mit Elastomerschichten abgedichtet. Elastomer ist ein hitze- beziehungsweise druckbeständiger und sehr formbarer Kunststoff, welcher immer wieder in seine Ausgangsform zurückfindet. Heutige Zylinderkopfdichtungen sind also ziemlich komplexe Bauteile, ohne deren fortschreitende Entwicklung sich moderne hocheffiziente Motoren nie etabliert hätten.