Dachschaden im Heck 3

Zylinderkopf neu aufbauen

Dachschaden im Heck 3

# 14 | 11.07.2014 | JEM

Kleiner Riss - große Wirkung. Dieser Teil der Anleitung beschreibt, wie man Ventile, Nockenwelle und Einspritzdüsen vom kaputten in den neuen, heilen Zylinderkopf transplantiert und das Konstrukt anschließend wieder ins Fahrzeug einbaut.

1Riss-Diagnose

Auf der Werkbank kann man sich das gute Stück jetzt genau besehen. Schabt man den verrußten Brennraum am Kopf frei, fällt der Schaden hier sofort in Form eines kleinen Risses ins Auge. Durch dieses Prachtstück gelangt Kühlwasser in den Brennraum und Abgas und Öl ins Kühlwasser.
 
Unscheinbar aber wirkungsvoll degradiert dieser Riss den Zylinderkopf zu Schrott. Allerdings nur den Kopf selbst. Die Krümmer, Einspritzdüsen, Glühkerzen und alle anderen Anbauteile sind in aller Regel heil und können ohne weiteres an einen neuen Kopf ranamputiert werden.
 
Hat man nur vor, eine kaputte Kopfdichtung zu tauschen, kann man die Kapitel mit dem Kopf-Umbau hier überspringen und beim Einbau des Kopfes fortfahren.
Dazwischen steht jedoch eine Inspektion des Kopfes auf Risse und ein peinliches Saubermachen der Dichtfläche. Das geht am besten mit einem Flachschaber, der selbstverständlich stumpf sein sollte.

2Der neue Kopf

Einen neuen Kopf kann man direkt bei VW bekommen oder bei einschlägigen (zu googelnden) Ersatzteilhändlern, was meist deutlich billiger kommt; ein Preisvergleich lohnt sich deshalb immer. Es gibt auch Leute, die neue Köpfe professionell über Ebay verscherbeln. Unbedingt sollte man auf eventuelle Rückgabemöglichkeiten achten. Außerdem sollte der Kopf NEU und nicht überholt sein.
 
Im neuen Kopf sollten Ventile und Nockenwelle schon eingebaut sein. Hat man viel Muße und Ambitionen, kann man sich auch das nackte, bearbeitete Gussteil ohne Ventile und Nockenwelle kaufen, braucht aber neue Ventile und muss die auch noch einschleifen - ein vormontierter Kopf kommt mit eingestellten Ventilen meist billiger.
 
Für den Umbau wirft man jetzt den ganzen Plunder der Kollegen in die Schrotttonne und schafft sich mindestens anderthalb Meter peinlich saubere Werkbank. Um nichts zu verwechseln, baut man alle Komponenten von einem Kopf direkt an den anderen.

3Krümmer krumm?

Neben einem neuen Kopf benötigt man mindestens die Krümmerdichtungen für Abgas- und Ansaugseite neu, ebenso die Wärmeschutzdichtungen unter den Einspritzdüsen und die Dichtungen an den Wasserstutzen. Die Muttern zur Montage der Krümmer sollten neu sein (auch wenn das für eine spätere Demontage nix bringt).
 
Wie man den Kopf umbaut, ist mumpe, wir fangen mit Abgas- und Ansaugkrümmer an. Während der Abgaskrümmer an Stehbolzen hängt und mit verkupferten Muttern festgezogen wird, ist der Ansaugkrümmer mit Inbusschrauben befestigt. Beides ist mitunter verteufelt fest. Weil es hier aber nur um das Abkriegen um jeden Preis geht, ist jede Gewaltanwendung, die die Krümmer heilelässt, erlaubt.
 
Hat man die Krümmer in der Hand, müssen die Dichtflächen sauber. Das macht man wieder mit einem Flachschaber, muss aber schwer aufpassen; schon kleinste Dreckbrösel in diesem Gussteil lassen den Turbo zur rasselnden Kaffeemühle werden. Ist das Bauteil mit einer sauberen Lappen oder Papier verstopft, kann man zur Ebenheitsprobe schreiten: dazu ein Haarlineal auf die Dichtfläche halten und mit messerscharfem Blick auf die trübe Werkstattfunzel peilen. Hat man kein Haarlineal, tut's auch ein halbwegs neues Stahllineal, hochkant gehalten.
 
Der Krümmer darf minimal uneben sein, größere Lunken oder Dellen können von der Dichtung aber nicht mehr ausgeglichen werden. In diesem Fall einen neuen (gebrauchten) besorgen oder die Dichtfläche überarbeiten lassen. Abgas- und Ansaugkrümmer mit neuen Dichtungen an den neuen Kopf schrauben. Schrauben und Muttern von Innen nach Außen über kreuz auf 25Nm anziehen.

4Wasserstutzen und Glühkerzen

Die beiden Wasserstutzen austauschen. Dabei neue Dichtungen verwenden. Oben im Kopf sitzt auch noch einer der beiden Öldruckschalter.
 
Die Glühkerzen sind mit einem Kupferband miteinander verbunden. Sprang der Motor bei Temperaturen unter 10° schlecht an, so sind möglicherweise eine oder mehrere Kerzen hin. Liegen die Biester jetzt auf der Werkbank, kann man sie mit einem kurzen Stück Kabel von mindestens 1,5mm² an der Starterbatterie auf Taug überprüfen: Gewinde an einen Pol, Anschluss via Kabel mit dem anderen verbinden: eine gute Kerze sollte nach kurzer Zeit glühen, wenigstens leicht qualmen.
 
Ist eine Kerze hin, folgen die anderen meist wenig später; deshalb den ganzen Satz auswechseln.

5Einspritzdüsen + Überlaufleitungen

Vor dem Umbau der Einspritzdüsen die Überlaufleitungen lösen. Sind die Dinger nicht Top-neu, gegen frisches Material austauschen. Den Abschlussnippel an der linken Düse nicht vergessen.
 
Die Einspritzdüsen selbst sind möglicherweise bombenfest und verlangen nach roher Gewalt, um ihren Platz zu wechseln. Dazu einen zweiten Mann bitten, am Kopf gegenzuhalten, während man als Arnold-Inkarnation den Ringschlüssel bedient. Unter den Düsen sitzen Wärmeschutzdichtungen, die hart strapaziert werden und deswegen neu müssen. Unbedingt darauf achten, dass die Dichtungen richtigrum eingebaut werden - siehe Bild.
 
Hat man die Einspritzdüsen mit 70Nm festgezogen, ist neue Kopf komplett. Traut man dem Verkäufer des Kopfes nicht über den Weg, kann man jetzt vor dem Zusammenbau noch mal das Ventilspiel überprüfen:
 
Dazu provisorisch das Nockenwellenrad zum Durchdrehen der Welle montieren und ein paar Holzklötze unterlegen, damit die Ventile Luft haben. Die Auslassventile sollen 0,35 - 045mm haben, die Einlassventile 0,15 - 0,25mm.

6Dichtungsreste am Block

Wenn der Kopf einbaufertig auf der Werkbank schlummert, muss für einen Zusammenbau nur noch der Block wieder hergerichtet werden. Dazu mit einem Schaber alle Dichtungsreste peinlich genau entfernen.
 
Die Dichtfläche muss an Kopf und Block sehr sauber sein, damit die neue Dichtung auch das tut, was man von ihr verlangt: dichten. Mit Druckluft kann man alle Sackgewinde schön sauberpusten, auch die Brennräume sollten sauber sein.
 
Kurz vor der Montage kann man die Brennraumwände hauchdünn mit Motoröl einreiben.

7Zylinderkopfdichtung auflegen

Die Motorblöcke bei VW bauen verschieden hoch. Um Unterschiede in der Bauhöhe auszugleichen und eine exakte Kompression der Motoren zu erreichen, kommen deshalb ab Werk verschieden dicke Zylinderkopfdichtungen zum Einsatz.
 
Insgesamt sind drei verschiedene Dicken im Einsatz, die den verschiedenen Kolbenüberstände Rechnung tragen. An der auskragenden Stelle vorn im Bild sind entweder eine, zwei oder drei Kerben oder Löcher angebracht, die die verschiedenen Dichtungen voneinander unterscheiden.
 
Damit man nicht erst nach den Zerlegen des Motors zum Händler schleicht, ist die Zahl der Kerben oder Löcher auch bei zusammengebautem Motor von Außen zu erkennen. Dichtfläche und Dichtung leicht einölen und auflegen. Beim Auflegen mordsmäßig aufpassen, dass die Dichtung nicht verkehrtrum liegt und lebenswichtige Ölleitungen verdeckt - passen tut sie nämlich auch verkehrtherum.

8Zylinderkopfschrauben anziehen

Damit die Dichtung nicht abrutscht und die eigenen Bandscheiben durch langes Gezuchtel beim Auffädeln des Kopfes nicht platt wie Briefmarken werden, eine Dehnschraube bereithalten, um den Zylinderkopf nach dem Aufsetzen zu fixieren.
 
Alle Schrauben einstecken und von Hand andrehen. Unbedingt neue Schrauben verwenden; diese Dehnschrauben halten den Kopf unter einer definierten Vorspannung und sollten deswegen nur einmal verwendet werden.
 
Ist die Position des Zylinderkopfes in Ordnung und hat man keinen Putzlappen im Brennraum vergessen, kann man die Schrauben jetzt anziehen. Das macht man über kreuz von Innen nach Außen in drei Zügen.
Meist liegen den Zylinderkopfdichtungen kleine Zettelchen bei, auf denen der Dichtungshersteller die Anzugsdrehmomente angibt. Tut er das, richte man sich nach diesen Angaben, sonst verfahre man wie folgt:
 
1. Zug 40Nm, 2. Zug 60Nm, 3. Zug: alle Schrauben noch eine halbe Umdrehung weiter festziehen.

9Einspritzpumpe und Steuerzeiten

Ist der Kopf drauf, ist die gröbste Arbeit geschafft: jetzt muss noch das restliche Gerümpel wieder in den Motorraum.
Legt man in umgekehrter Reihenfolge los, kann man mit Kühlmittelschläuchen und elektrischen Leitungen für Glühstrom, Kühlwasserthermometer und Öldruckschalter anfangen. Die Einspritzpumpe baut man getreu der Anreißnadel-Markierung wieder an ihren Platz und schraubt sie fest. Dieselleitungen montieren. Einspritzleitungen einbauen, Überlaufleitungen nicht vergessen. Kaltstart- und Gaszug einhängen, Unterdruckleitung für den Turbo montieren.
 
Um den Zahnriemen auflegen zu können, Nockenwelle, Pumpe und Motor auf OT bringen. Das Nockenwellenrad so aufstecken, dass es sich noch auf der Welle verdrehen lässt.
Den Zahnriemen über alle Riemenscheiben fädeln und mit der Spannrolle nur ein wenig spannen. Die Nockenwellenriemenscheibe jetzt in der Stellung montieren, in der das eingeschobene Lineal auf der anderen Seite exakt in der mittlerer Position ist. Das lässt sich mit einer Fühlerlehre kontrollieren, die man abwechselnd links und rechts unter das Lineal schiebt. Nockenwellenrad mit 45 Nm anziehen.
 
Den Motor jetzt von Hand langsam eine Umdrehung durchdrehen. Geht?s irgendwo nicht weiter? Mechanische Geräusche? Wenn ja, laufen Motor, Nockenwelle und Einspritzpumpe möglicherweise nicht synchron: alles noch mal kontrollieren. Stimmen die Steuerzeiten, den Riemen mit der Spannrolle so einstellen, dass er sich mit Daumen und Zeigefinger gerade noch um 90° verdrehen lässt. Ein zu stramm gespannter Zahnriemen pfeift bei kaltem Motor im Leerlauf.
 
Bei eingestelltem Zahnriemen den Motor noch mal zwei Umdrehungen durchdrehen und die Steuerzeiten kontrollieren.

10Ventildeckel montieren

Vor der Montage des Ventildeckels und des Schwabberblechs die Gleitflächen der Nockenwelle großzügig mit Öl einjauchen, damit vom Start weg Schmierung vorhanden ist.
 
Ventildeckel mit neuer Dichtung aufsetzen und gleichmäßig festziehen.

11Turbolader und Lichtmaschine

Damit auch der Turbolader vom ersten Huster an mit Schmierstoff versorgt ist, die Ölleitungen mit reichlich Frischöl aus einer Kuh-Spritze befüllen und dann montieren. Keine Lappen oder Alufolie vergessen.
 
Zahnriemenabdeckung montieren, Keilriemenscheiben und Keilriemen montieren. Lichtmaschine anbauen und die Riemenspannung so einstellen, dass sich der Riemen noch leicht eindrücken lässt. Ein zu loser Keilriemen quietscht und ist harmlos, ein zu stramm eingestellter mordet still die Lager von Lichtmaschine und Kühlmittelpumpe.

12Kühlkreislauf spülen

Ist der Turbolader mit Öl versorgt, kann der Auspuff eingebaut und die Batterie angeklemmt werden. Motoröl auffüllen, dabei gleich einen neuen Ölfilter spendieren. Ist die Ablassschraube drin?
 
Stimmt alles und liegen keine überzähligen Schrauben auf der Werkbank, könnte man nach dem Händewaschen gleich wieder in Richtung Frankreich losholpern. Einzig: das Kühlsystem muss noch inwendig saubergemacht, befüllt und entlüftet werden. Neben möglichen Verkalkungen im Kühlsystem behindert jetzt nämlich noch eine gute Portion Motoröl, die in allen möglichen und unmöglichen Ecken des Kühlkreislaufes herumgeistert, den Wärmeübergang zwischen Metalloberflächen und Kühlmittel. Darüber hinaus lässt das Öl nicht ölfeste Dichtungen und Schläuche aufquellen oder weich werden.
 
Um alles Öl wirklich rückstandsfrei aus der Anlage zu bekommen, muss die Kühlanlage zur Waschmaschine werden: Alle Schläuche aufstecken und in Opas Gießkanne ein leckeres Waschgebräu herrichten: Klarwasser aus dem Wasserhahn mit einem nichtschäumenden Waschmittel der Wahl versetzen. Zertrümmerte Geschirrspüler-Tabletten gehen ebenso wie Megaperls. Bloß schäumen sollte die Suppe nicht, Spüli für die Geschirrspülmaschine ist deshalb vorzuziehen.
 
Pro Kanne zwei bis drei dieser Tabletten auflösen und die Spül-Lorke einfüllen. Dazu die Heizung aufdrehen und die Kühlerentlüftung öffnen. Jetzt den Ausgleichbehälter neben der Batterie bis zum Stehkragen auffüllen und den Motor anwerfen.

13Spülen, spülen, spülen

 
Will der Motor nicht starten, kann es sein, dass die Pumpe zu schwach ist, den Diesel selbst aus dem Tank zu sürgeln. Dann den Schlauch zwischen Filter und Pumpe mit einer halben Tasse Diesel füllen und ggf. wiederholen, bis der Motor kommt. Auf Sauberkeit achten!
 
Wenn der Motor läuft, laufend Spül-Gebräu nachfüllen, bis die Kanne leer und das System voll ist. Voll ist dann, wenn das Wasser aus der Entlüftung am Kühler heraussprudelt. Zumachen und den Ausgleichbehälter komplett vollkippen. Motor warm laufen lassen (oder fahren), kontrollieren, ob die Heizung funktioniert. Ist der Motor so heiß, dass der Kühlerlüfter anspringt, Motor abstellen und die Reinigungs-Suppe ablassen. Das geht am besten mit Heizung an, offener Kühler-Entlüftung und leicht schräg stehendem Fahrzeug, bei dem dann die Kühlmittelpumpe den tiefsten Punkt bildet. Hier einen Schlauch lösen und höllisch aufpassen, dass man sich an der Höllenlorke nicht den Balg verbrüht.
 
Ist das ganze Teufelszeug draußen, noch eine Mischung klarmachen und die Prozedur ggf. mehrmals wiederholen, bis kein Öl mehr herauskommt. Jetzt zweimal mit Klarwasser auffüllen und spülen, um das Reinigungszeug aus dem Motor und Kühlkreislauf zu bekommen. Erst ganz zum Schluss die korrekte Mischung Kühlmittel / Wasser anmixen und einfüllen. Ist das System voll, auch den Nachfüllbehälter bis Max-Marke mit Kühlmittel füllen. Fertig!
 
Während der Probeläufe sollte man überprüfen, ob der Motor Geräusche macht, der Zahnriemen pfeift, ob irgendwo Öl verloren geht und ob der Ölstand stimmt. Die Spül-Plempe natürlich nicht einfach ins Klo kippen, sondern in einen Kanister füllen. Als Probefahrt bietet sich dann auch gleich ein Ritt zur Mülldeponie um die Ecke an, um den Sondermüll loszuwerden.