Duramax-Köpfe aus Aluminium oder Eisen?

Jun 21, 2023

Während die werksseitig aus Aluminiumguss gefertigten Zylinderköpfe des 6,6-Liter-Duramax nicht gerade für ihre Ausfälle bekannt sind, ist der legendäre Diesel-V8 von GM für seine Fähigkeit bekannt, enorme Leistung zu erbringen. Und wenn Letzteres passiert, können die serienmäßigen Zylinderköpfe zu einem der Schwachstellen werden. Wenn sie über einen längeren Zeitraum übermäßigen Abgastemperaturen (EGT) ausgesetzt werden, können sie reißen und eine Kopfverformung aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungsgeschwindigkeiten zwischen einem Eisenblock und Aluminiumköpfen kann schließlich zu Problemen mit der Kopfdichtung führen. Aus diesem Grund haben mehrere Aftermarket-Hersteller in gusseiserne Zylinderköpfe für den Duramax investiert.

Da zusätzliche PS und ein erhöhtes Drehmoment bei modernen Dieselmotoren so üblich sind, insbesondere beim 6,6-Liter-Duramax (bei dem ein einfacher Austausch des ECM zu einem 500-PS-Lkw führen kann), werden die OEM-Zylinderköpfe bei den meisten dieselbetriebenen Chevrolet-Motoren über ihre technischen Grenzen hinaus beansprucht GMC HD-Trucks. Irgendwann, sei es aufgrund von Alter, Missbrauch oder leistungsbedingt, kann eine durchgebrannte Kopfdichtung oder (schlimmer) ein Rissproblem auftreten. Gusseisenersatzteile sind nicht jedermanns Sache, wie wir weiter unten veranschaulichen werden, aber sie bieten eine deutliche Verbesserung bei Motoren mit höherer Leistung und insbesondere bei Wettbewerbsmotoren. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, was wir meinen.

Der 6,6-Liter-Duramax war der erste Dieselmotor im Pickup-Segment, der Zylinderköpfe aus Aluminium verwendete. Jeder Kopf wurde in der japanischen Gießerei von Isuzu im Schwerkraftguss gegossen, dann in die Staaten verschifft und der Endbearbeitung bei DMAX Ltd., dem Duramax-spezifischen Motorenwerk von GM in Moraine, Ohio, unterzogen. Es wäre unfair, die Aluminiumköpfe des Duramax als minderwertig darzustellen. Um es klar zu sagen: Es handelt sich um robuste, zuverlässige Teile. Probleme mit dem Ventiltrieb sind äußerst selten, und wenn der Duramax auf dem werksseitigen PS-Niveau belassen wird, sind Probleme mit der Kopfdichtung normalerweise auf Motoren mit hoher Laufleistung beschränkt, die jahrelang schwere Lasten gezogen haben.

Ein Bereich, in dem die werksseitigen Zylinderköpfe glänzen, ist ihr Leergewicht. Da sie weniger als 40 Pfund pro Stück auf die Waage bringen (während die meisten gusseisernen V-8-Dieselköpfe 100 Pfund pro Stück belasten), sind sie ideal für Anwendungen, bei denen es auf das Gewicht ankommt, wie zum Beispiel Drag Racing. Und mit sechs Kopfschrauben pro Zylinder verfügen die OEM-Duramax-Köpfe über mehr als ausreichende Klemmkraft für die serienmäßige Leistung. Durchgebrannte Kopfdichtungen sind häufig auf Motoren zurückzuführen, die (mindestens) Tausende und Abertausende von Kilometern einem Programmierer ausgesetzt waren.

Was stimmt also nicht mit den Werksköpfen? Nachdem man jahrelang (und möglicherweise sogar jahrzehntelang) mit erhöhtem EGT und erhöhtem Zylinderdruck zurechtgekommen ist, ist es kein Wunder, dass sich die Fabrikköpfe irgendwann heben oder brechen. Der frühere Versagenspunkt ist auf die unterschiedlichen Ausdehnungsgeschwindigkeiten von Gusseisen und Aluminiumguss zurückzuführen. Im Laufe der Jahre verlieren immer mehr Duramax-Motoren Kopfdichtungen, von denen die meisten aggressiv abgestimmt wurden. Auch hier fordert diese längere Einwirkung von erhöhter Hitze und erhöhtem Zylinderdruck mit der Zeit ihren Tribut.

Extreme Hitze, erhöhter Zylinderdruck und das Dreifache der Werksleistung sind beim Ziehen von Diesel-Lkw an der Tagesordnung – und in dieser Umgebung können Gusseisenköpfe gegenüber Aluminium einen Vorteil haben. Im Gegensatz zum Drag-Racing, bei dem es meist darauf ankommt, so viel Gewicht wie möglich zu verlieren, ist zusätzliches Gewicht beim Truck-Pulling – insbesondere über die Vorderachse – meist willkommen. Bei Straßenfahrten (wo wiederum ein bisschen mehr Gewicht kein großes Problem darstellt) ist ein Umbau des Kopfes aus Gusseisen ebenfalls von Vorteil. Hier, in der Welt der Alltagsfahrer und Anhängerkupplungen, führen die ähnlichen Ausdehnungsraten zwischen einem Gusseisenblock und den Köpfen auf lange Sicht zu einer längeren Lebensdauer der Kopfdichtung.

Unter Berücksichtigung der Zuverlässigkeitsaspekte von Gusseisenköpfen haben in den letzten Jahren mehrere Aftermarket-Unternehmen Duramax-Köpfe aus Eisen hergestellt. Zuletzt hat Pacific Performance Engineering (PPE) anschraubbare Gusseisenköpfe für LLY-, LBZ- und LMM-Duramax-Mühlen ('04.5-'10) entwickelt und plant, dasselbe für LB7-Motoren ('01-'04) zu tun. . Die aus hochwertigem, legiertem Grauguss gegossenen Köpfe sollen extremer Hitze viel besser standhalten als werksseitige Aluminiumköpfe (keine Risse) und deutlich weniger anfällig für durchgebrannte Kopfdichtungen sein (wiederum dank ähnlicher Ausdehnungsraten zwischen den). Eisenblock und Köpfe).

Die neuen Gusseisenköpfe von PPE werden vollständig bearbeitet und können direkt nach dem Auspacken auf einen Duramax-Block geschraubt werden, ohne dass eine Bearbeitung erforderlich ist. Ihre Oberflächenbeschaffenheit ist so gut. Sie übertreffen außerdem die werkseitigen Kopfteile mit leichteren und dennoch stärkeren 125-Pfund-Ventilfedern (im Vergleich zu 75-Pfund-Standardfedern) sowie hochfesten Chromoly-Halterungen und Federpositionierern. Weitere Highlights sind stellitverstärkte Auslassventile, die eine höhere EGT besser aushalten, und vollständig nitrierte Einlassventile für geringere Reibung, geringeren Verschleiß und bessere Hitzebeständigkeit. Obwohl sie brandneu auf dem Markt sind, sollten sich diese Köpfe so gut wie von selbst verkaufen.

Es ist sehr wichtig, den Weg für den Luftstrom in den Zylinderkopf und wieder aus ihm heraus zu erleichtern, und die gusseisernen Duramax-Köpfe von PPE sind von Anfang an dafür optimiert. Die Einlassöffnungen sind glatt, die Auslassöffnungen sind entgratet und es bleibt viel Platz für den Endbenutzer, um umfangreiche Öffnungen vorzunehmen, um den Durchfluss noch weiter zu verbessern. Auch rund um die Ventiltaschen sind fließende Übergänge im Guss vorhanden. Durch und durch sind die gusseisernen PPE-Einheiten wohl der beste Ersatz für einen serienmäßigen oder leicht modifizierten Duramax.

Um die erforderliche Festigkeit zu gewährleisten, um dem zusätzlichen Zylinderdruck standzuhalten, hat Wagler Competition Products, ein großer Name im Bereich der Zylinderköpfe aus Billet-Aluminium und Gussaluminium, vor mehr als sechs Jahren eine Kopfvariante aus Gusseisen für den Duramax entwickelt. Waglers renntaugliche Zylinderköpfe aus Sphäroguss wurden so konzipiert, dass sie den Regeln der Truck-Pulling-Klasse der beliebten Pro Pulling League entsprechen. Etwa zur gleichen Zeit brachte No Limit Manufacturing auch seine gusseisernen Duramax-Köpfe auf den Markt, und die Gründe dafür sind auch heute noch gültig: Duramax-Besitzer benötigen eine zuverlässigere Option für Hochleistungsanwendungen. Die gusseisernen Köpfe von No Limit (siehe Abbildung) sind mit einer Vielzahl von Optionen erhältlich, wie z. B. Ventilgrößen von serienmäßig bis 38 mm, fester oder nasser Konfiguration (kein Kühlmittelfluss oder voller Kühlmittelfluss), Doppel- oder Bienenstock-Ventilfedern und kundenspezifischen CNC-Anschlüssen.

Ausgewählte Fotos von LinCo Diesel Performance