Optimierung des Gesamtsystems Zylinderkopf ist der Schlüssel zum Erfolg
Bild 2. Der V36-Zylinderkopf von 2G ist eine zentrale Komponente bei der Einhaltung der 44. BImSchV unter wirtschaftlichen Bedingungen durch reduzierte Wartungskosten (Bildquelle: 2G Energy)
Bild 3. Die Ventildreheinrichtung (Roto-Cap) an jedem Ventil des V36-Zylinderkopfs versetzt diese in eine Zwangsrotation, die Ablagerungen an Ventil und Ventilsitz verhindert (Bildquelle: 2G Energy)
Der V36-Zylinderkopf (Bild 2) setzt die Erkenntnisse aus der F&E-Arbeit von 2G mit zwei Kühlebenen in die Praxis um. Für Grewe ist die Gesamtbetrachtung der thermischen Gegebenheiten im Zylinderkopf von entscheidender Bedeutung: „Zunächst werden die Hot-Spots wie Zündkerzen und Ventilsitz gekühlt. Anschließend durchströmt das Kühlmedium den oberen Teil des Zylinderkopfs. Durch das Zwischendeck herrschen überall im Kühlsystem der Zylinderköpfe definierte Strömungsbedingungen. Der Einsatz von einzelnen Komponenten wie z. B. der M18-Zündkerze statt der Standardgröße M14 löst nicht das Problem einer optimierten Hitzeabfuhr.“ Allein durch den optimierten Wärmetransfer vom warmen Bauteil zum Kühlmedium konnten bereits Standzeitverlängerungen der bewegten Komponenten wie Ventil sowie Ventilsitz und des V36-Zylinderkopfs allgemein nachweislich erzielt werden.
Eine weitere Maßnahme zur Standzeitverlängerung hat als Ziel, Ablagerungen an Ventilen und Ventilsitz zu verhindern. Mit den verwendeten Roto-Cap-Komponenten (Bild 3) werden die Ventile (Einlass- und Auslassventil) in eine Zwangsrotation versetzt. Bei jedem Ventilhub rotieren somit die Ventile um rd. 2°. So drehen sich die Ventile etwa mit 4 Umdrehungen/Minute. Dabei setzen die Ventilteller auf den Ventilsitz immer in einer anderen Position auf und schaben dabei mögliche Ablagerungen vom Ventilteller und dem Ventilsitz ab. Schädliche Ablagerungen, die den Wärmetransfer vom heißen Ventilteller zum wassergekühlten Ventilsitz verhindern oder verschlechtern, entstehen somit gar nicht erst. Auch mit der Rotation werden die Zylinderkopfstandzeiten nochmals deutlich verlängert.
Der Vorteil der M18-Zündkerze in den V36-Zylinderköpfen ist, dass die große Mantelfläche des Zündkerzengewindes für einen optimierten Wärmetransfer zum wassergekühlten Gewindeinnenteil des Zylinderkopfs sorgt. Standzeitförderliche Werkstoffpaarungen sowohl für die Elektroden als auch bei der Auswahl der Isolatoren bewirken Nutzungsdauern bis 8 000 Betriebsstunden und mehr.