Wat is een cilinderkop?
Het hart van een viertakt verbrandingsmotor is het carter of het motorblok. Hierop wordt de cilinderkop geplaatst. De cilinderkop is verantwoordelijk voor de mechanische aansturing van de motor en sluit de verbrandingskamer van bovenaf af. Tussen de twee componenten moet een pakking worden gestoken, de cilinderkoppakking. De mechanische bediening op de cilinderkop wordt beschermd door het kleppendeksel of het cilinderkopdeksel. De nokkenas of nokkenassen evenals de inlaatkleppen en uitlaatkleppen bevinden zich in de cilinderkop. De tandriemaandrijving en eventueel de nokkenasverstelling (bij BMW VANOS genoemd) is te zien aan de buitenzijde van de nokkenassen (voorzijde).
Er zijn talrijke fijne oliekanalen in de cilinderkop. De motorolie wordt via de druk die de oliepomp opbouwt met een aangepaste druk naar de kleppen en nokkenassen gepompt. Er zitten deels olieboringen in de assen, maar er wordt ook spatsmering toegepast. In moderne voertuigen bevinden hydraulische klepstoters zich tussen de nokkenassen (bovenliggende nokkenassen OHC of SOHC en DOHC) en kleppen, die nauwkeurig de afstand tussen kleppen en nokken bepalen. Bij oudere motoren moet de klepspeling worden ingesteld met behulp van stelschroeven op de tuimelaars (nokkenas onder of bovenliggende kleppen OHV) of door middel van klepplaten (shims).
Opbouw en koeling van de cilinderkop
De cilinderkop is vaak gemaakt van licht metaal (aluminiumlegering) en het carter of motorblok is gemaakt van een gietstaallegering. Dit resulteert in aanzienlijke verschillen in thermische uitzetting. De hele motor, inclusief de cilinderkop, moet dus ook gekoeld worden. Er is oliekoeling, waterkoeling en luchtkoeling. Alle drie de koelsystemen worden in bepaalde verhoudingen gebruikt. Als de waterkoeling echter uitvalt, treedt snel oververhitting op.
Waarom scheuren cilinderkoppen?
Door deze intense warmteontwikkeling kan een kop barsten. In feite zijn de koppakkingen de zwakste schakel en zullen ze scheuren. Maar de structuur van de oliekanalen en koelwaterkanalen is zo filigraan dat ook hier scheuren kunnen ontstaan. Deze scheuren kunnen ook ontstaan door verkeerd onderhoud. Als alleen zuiver water als koelmedium wordt gebruikt, ontbreken belangrijke antioxidatieve componenten van het antivriesmiddel. Putcorrosie kan ook optreden als gevolg van elektrolyse (twee verschillende metaallegeringen zoals cilinderkop en motorblok). Bovendien verhoogt de antivries ook het kookpunt van het water aanzienlijk. Dit resulteert in minder hoge drukken.
Wat betekent het plannen van een cilinderkop? Wat betekent het?
Het barsten van een cilinderkop kan ook worden gezien als de tweede fase in het vernietigingsproces veroorzaakt door oververhitting. In de eerste stap vervormt het de kop. Doordat de kop met een overeenkomstig aantal kopschroeven wordt vastgedraaid, kunnen nu ook spanningsscheuren ontstaan. Een andere mogelijkheid is het verkeerd aandraaien van de kopschroeven (van buiten naar binnen of de één naar de ander in plaats van een kruis of spiraal van binnen naar buiten). Gereviseerde kopschroeven (deze mogen maar één keer gebruikt worden, aangezien de schroefas ook verdraait bij het aandraaien) kunnen de oorzaak zijn.
Als de kop alleen krom is, wordt deze weer platgedraaid. Een kromgetrokken kop wordt gedetecteerd met een metalen meter die eruitziet als een liniaal. Tegelijkertijd moeten scheuren in de kop worden uitgesloten. Dit is op zijn beurt niet gemakkelijk, omdat er zich zeer kleine haarscheurtjes vormen die nauwelijks te zien zijn. Als haarscheurtjes kunnen worden uitgesloten, is het verstandig om de cilinderkop te plannen, aangezien een nieuwe kop veel geld kost. Deze scheuren kunnen echter ook in de cilinderkop onzichtbaar zijn. Het plannen van de kop brengt dus altijd een zeker risico met zich mee.
Wat levert het machinaal bewerken van de cilinderkop op?
Bij het bewerken van de cilinderkop moet onderscheid worden gemaakt tussen de planning en de reeds genoemde revisie. Tijdens de revisie van de kop worden andere componenten, zoals de nokkenas, opnieuw gelagerd en kunnen er ook nieuwe nokkenassen worden gebruikt. De cilinderkoprevisie omvat ook het vervangen van de klepsteelafdichtingen. Daarnaast, afhankelijk van de omvang, het vervangen en inslijpen van de ventielen. De kanalen (olie, lucht) kunnen worden doorgespoeld en, zoals reeds vermeld, kan de kop worden gepland. Dit betekent dat de oude cilinderkop zeer dicht bij de nieuwstaat komt. Het is zeker de moeite waard als de motor zelf het behoud waard is. In sommige gevallen is de motor vervangen goedkoper. Bij oldtimers is er vaak alleen de revisie, aangezien er geen motoren meer beschikbaar zijn.
Waar moet verder op worden gelet in het geval van een cilinderkopschade?
De scheur in de cilinderkop of de kromgetrokken kop is meestal het gevolg van oververhitting. Bij het vervangen van de koppakking zijn er andere onderdelen die vervangen moeten worden. Dit omvat de cilinderkopschroeven om de eerder genoemde redenen, alle afdichtingen op de kop, de thermostaat, de waterpomp en het koelwater. Het kan voordelig zijn om het koelsysteem door te spoelen.
