Fachgerechter Dichtungswechsel

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1 Fachgerechter Dichtungswechsel Schadensanalyse und Montagetipps zur MLS-Zylinderkopfdichtung Die Ursachen für eine undichte Mehr-Lagen-Stahl(MLS)- Zylinderkopfdichtung sind genauso vielfältig wie die darauf hinweisenden Schadensbilder. KRAFTHAND hat dazu bei Reinz einige Informationen sowie Tipps zusammengetragen, worauf der Kfz-Profi beim Erneuern der Dichtungen und beim Reinigen der Dichtflächen achten muss. Stand der Technik: Die Mehr-Lagen-Stahl(MLS)-Zylinderkopfdichtungen mit Elastomerbeschichtung haben die Weichstoff-Zylinderkopfdichtungen verdrängt und gehören seit Jahren zum Standard in modernen Motoren. Bilder: Reinz Bei aktuellen und erst recht zukünftigen Motorgenerationen kommen im Grunde ausnahmslos Mehr-Lagen- Stahl-Zylinderkopfdichtungen zum Einsatz. Der Grund, weshalb die Automobilhersteller seit Jahren auf solche Dichtungen vertrauen und keine Weichstoffdichtungen verwenden, ist den im Vergleich zu älteren Triebwerksgenerationen gestiegenen Verbrennungsdrücken geschuldet. Außerdem müssen die Kopfdichtungen moderner Motoren bezüglich Abdichtwirkung, Elastizität und Dauerhaltbarkeit höchsten Ansprüchen genügen. Und das bei relativ großen Abständen zwischen den Zylinderkopfschrauben und reduzierten Anpresskräften zwischen Zylinderkopf und Motorblock. Engere Bauräume, schmälere Stegbreiten zwischen den Zylindern sowie durch Gewichtsoptimierung verminderte Steifigkeit des jeweiligen Motorblocks bei gleichzeitig immer höheren spezifischen Leistungen sind ebenfalls Fakten, derentwegen mittlerweile MLS- Zylinderkopfdichtungen Standard im 28 Krafthand 8/2011

2 Zylinderkopfdichtung Teile & Systeme Abgelöst: Zu hohe Betriebstemperaturen haben die Elastomerbeschichtung einer MLS-Zylinderkopfdichtung beschädigt (Pfeile). Brüchig: Sickenbeziehungsweise Stegbrüche (Pfeil) lassen unter anderem auf eine zu hohe Bauteiledynamik schließen. Motorenbau sind. Treten dennoch Zylinderkopfdichtungsschäden auf, sollte der Kfz-Profi bei deren Wechsel auf jeden Fall die Motorperipherie als mögliche Ursache dafür im Auge behalten. Fehlerbilder und Ursachen Wie Weichstoffdichtungen können auch MLS-Zylinderkopfdichtungen aufgrund eines defekten Kühlsystems und Motorüberhitzung ihren Dienst versagen. Indiz dafür ist eine FEHLERFREIE DIAGNOSE Anzeige Erweitern Sie Ihr Angebot und steigern Sie die Zuverlässigkeit Ihrer Diagnosen mit dem Pico-Oszilloskop Sie zahlen nur einmal und erhalten Softwareaktualisierungen und technische Unterstützung über die gesamte Lebensdauer des Geräts Mehr als ein Oszilloskop: Testen Sie alle Sensoren, die Zündung, Einspritzsysteme, Batterien, Lichtmaschinen, Anlasser und die Kompression Landesweit verfügbare Schulungen Krafthand 8/

3 beschädigte/verbrannte Elastomerbeschichtung der Dichtung. Neben diesen offensichtlichen Hinweisen deutet auch der Fingernageltest darauf hin. Das bedeutet, dass sich die Elastomerbeschichtung von der Metalloberfläche Anforderungen an die Oberflächengüte, um ein sicheres Abdichten mit MLS-Zylinderkopfdichtungen zu gewährleisten Bauteilunebenheiten für Pkw unter 0,03 mm auf einer Länge von 100 mm in Längsrichtung unter 0,05 mm auf einer Länge von 400 mm in Längsrichtung unter 0,03 mm auf einer Länge von 100 mm in Querrichtung Bauteilunebenheiten für Nutzfahrzeuge unter 0,03 mm auf einer Länge von 100 mm in Längsrichtung unter 0,10 mm auf einer Länge von mm in Längsrichtung unter 0,03 mm auf einer Länge von 100 mm in Querrichtung Welligkeiten unter 20 μm Rauigkeiten zwischen 7 μm und 20 μm Quelle: Reinz Ausgequetscht: Gelöste Wirbelkammern führen zu einem Herausdrücken des Distanzblechs, was wiederum feine Brüche nach sich zieht (Pfeil). leicht ablösen/abkratzen lässt. Als Ursache für zu hohe Temperaturen im Zylinderkopfdichtungsbereich kommt außer dem Kühlsystem auch ein zu hoher Abgasgegendruck in Frage etwa aufgrund eines defekten Katalysators. KRAFTHAND Maßhaltigkeit beachten: Ein Nacharbeiten der Oberfläche von Dichtflächen ist Reinz zufolge nur notwendig, wenn die in der Tabelle angegebenen Werte überschritten werden. Verzieht sich der Zylinderkopf angesichts zu hoher Temperaturen, kann dies neben dem Beschädigen der Elastomerbeschichtung auch Sickenbrüche an der MLS-Dichtung nach sich ziehen ein Schadensbild, das jedoch durchaus auch auf andauernden Klingelbetrieb des Motors schließen lässt. Dazu kann es beispielsweise kommen, wenn minderwertiger Sprit getankt wurde, der Motor zu viel Öl verbrennt oder ein Problem mit der Zündung respektive Klopfregelung (wenn vorhanden) vorliegt. Reinz zufolge kann jedoch eine zu hohe Bauteiledynamik durch fehlerhafte, gebrauchte oder nicht geölte Zylinderkopfschrauben ebenfalls für Sickenbrüche verantwortlich sein. Verwendet der Kfz-Profi nämlich solche Schrauben beziehungsweise setzt sie trocken ein, ergibt sich durch falsche/zu hohe Reibwerte nicht das vorgeschriebene Anzugsmoment wodurch wiederum der Zylinderkopf nicht mit dem gewünschten Druck an den Motorblock angepresst wird. Aus diesem Grund rät der Dichtungsspezialist, stets neue Zylinderkopfschrauben zu verwenden. Neben den bereits genannten Ausfallursachen können auch andere Faktoren zum frühzeitigen Aus der MLS-Dichtung führen. Kommen beispielsweise qualitativ minderwertige und nicht freigegebene Frostschutzmittel zum Einsatz, besteht Gefahr, dass sich die Elastomerbeschichtung von der Oberfläche der MLS-Dichtung löst. Setzen sich dann abgelöste Partikel in den Kühlkanälen ab, behindern oder verstopfen sie den Kühlkreislauf. Als weitere typische Ausfallursache von MLS-Dichtungen gelten Schäden durch gelöste Wirbelkammern. In solchen Fällen lässt sich ein Herausdrücken und Brechen des Distanzblechs ( Mittellage ) der MLS-Dichtung an der entsprechenden Stelle beobachten (siehe Bild oben). Montagetipps Lineal auflegen: Vor der Montage einer neuen Zylinderkopfdichtung muss der Kfz-Profi die Dichtfläche des Motorblocks und des Zylinderkopfes auf Verzug prüfen. Die im Bild angegebenen Werte gelten für MLS-Dichtungen. Wird in der Werkstatt aufgrund einer vorzunehmenden Reparatur am Motor oder weil die MLS-Zylinderkopfdich- 30 Krafthand 8/2011

4 Zylinderkopfdichtung Teile & Systeme Hilfreiche Praxisinformationen Abtasten: Das Prüfen der Oberflächenwelligkeit und -rauigkeit ist mit werkstattüblichen Mitteln nicht möglich. Hierzu ist ein spezieller Messtaster notwendig. Unter stehen Broschüren wie die Praxisinformation 5: MLS-Zylinderkopfdichtungen und Schadensanlayse zum Download bereit. Diese sowie weitere Praxisinformationen etwa zu Zylinderkopfschrauben oder Weichstoff-Zylinderkopfdichtungen bietet die zu Dana gehörende Marke Reinz auf Anfrage auch als Druckexemplare an. ts tung undicht ist deren Austausch notwendig, muss der Kfz-Profi vor der Montage zwingend auf die Oberflächengüte des Motorblocks und des Zylinderkopfes achten. Reinz zufolge gilt prinzipiell: Je besser die Oberfläche desto besser die Dichtwirkung. Wobei hier aber zu beachten ist, dass eine zu glatte Bauteileoberfläche ebenfalls zu Undichtigkeiten führen kann. Denn eine extrem glatte Oberfläche bietet keine Angriffs- beziehungsweise In Zusammenarbeit mit:

5 Haltepunkte für die Elastomerbeschichtung, sodass keine ordnungsgemäße Mikroabdichtung gewährleistet ist. Weil aus diesem Grund die Oberflächenrauigkeit von Motorblock und Zylinderkopf zwischen 7 und 20 µm liegen sollte, empfiehlt Reinz zum Reinigen der Dichtfläche folgende Vorgehensweise: Zunächst sind die Dichtungsrückstände mit dem Reinz- Dichtungsentferner ( ) einzusprühen. Den Dichtungsentferner circa zehn Minuten einwirken lassen. Danach grobe Dichtungsreste mit ei- Achtsam reinigen: Beim Entfernen von hartnäckigen Dichtungsrückständen muss der Fachmann darauf achten, die Oberflächengüte der Dichtfläche nicht zu zerstören. Reinz empfiehlt deshalb, Dichtungsentferner und einen Holzoder gradlosen Metallspachtel einzusetzen. Besonders festsitzende Dichtungsreste können mit einem Schleifpad oder Schleifpapier mit 320er Körnung entfernt werden. Bild: Schmidt nem Holzspachtel vorsichtig abschaben. Wird ein Metallspachtel verwendet, darf dieser keinen scharfen Grat aufweisen. Diese Schritte sind gegebenenfalls zu wiederholen. Übrig gebliebene kleinere Beschichtungsreste mit einem handelsüblichen Schleifschwamm (zum Beispiel Scotch Brite ) oder mit einem Schleifpapier der Körnung 320 vorsichtig entfernen. Werkstätten setzen gerne auch Metall- und Kunststoffschaber ein. Für diese gelten natürlich die gleichen Arbeitsrichtlinien. Denn eine außerhalb der Toleranz liegende Oberflächenwelligkeit und Oberflächenrauigkeit ist mit werkstattüblichem Equipment nicht messbar. Hierzu ist bei Bedarf ein spezieller elektronischer Messtaster notwendig. Zur fachgerechten Montage der Zylinderkopfdichtung beziehungsweise des Zylinderkopfes gehört ein vorheriges Prüfen der Dichtfläche mit dem Haarlineal. Gleiches gilt für die Dichtfläche des Motorblocks. Hat der Kfz- Profi keinen Zugriff auf vom Fahrzeughersteller vorgegebene Daten, kann er sich an den von Reinz vorgegebenen Richtwerten (siehe Tabelle Seite 30) orientieren. Das Verwenden von Dichtmasse etwa um Welligkeiten auszugleichen, aber auch von Fett oder Öl beim Montieren einer MLS-Dichtung kommt grundsätzlich nicht in Frage. Es sei denn, der Fahrzeughersteller verlangt dies ausdrücklich. Im Regelfall allerdings führt das Verwenden von zusätzlicher Dichtmasse einerseits zu einer Erhöhung der Beschichtungsdicke, andererseits härtet sie aus. Beides zieht Undichtigkeiten und im Endergebnis Ärger für die Werkstatt nach sich. Torsten Schmidt Max Peter ist mit seiner freien Werkstatt schon online: Sind Sie mit Ihrem Kfz-Betrieb auch schon im Internet? 32 Krafthand 8/2011