Hochleistungsmotorabdichtung

Eine durchgebrannte Kopfdichtung ist nichts Unauffälliges. Um dies zu verhindern, haben wir uns mit der sich ständig verändernden Technologie der Kopfdichtungsabdichtung befasst und zunächst einmal gelernt, dass das, was für hohe PS-Leistungen gut ist, nicht unbedingt für alle gut ist. Theoretisch hängt die Abdichtung der Kopfdichtung auf allen Ebenen einfach vom Flächendruck ab. Durch die Aufrechterhaltung eines ausreichenden Flächendrucks zwischen der Dichtung, dem Kopf und dem Block werden Undichtigkeiten verhindert.

Die Dichtung ist nur einer von vielen miteinander verbundenen Faktoren, aber dennoch eine kritische Komponente und daher eine entscheidende Entscheidung. Das Verständnis der verschiedenen Arten von Kopfdichtungen und ihrer Vor- und Nachteile ist der beste Weg, um zu wissen, was auf welcher Ebene zu verwenden ist. Es kommt aber auch darauf an, die verschiedenen Produkte verschiedener Hersteller zu kennen, um genau zu bestimmen, welche Dichtung für einen bestimmten Aufbau am besten geeignet ist .

Das Erreichen von Leistungen weit über 1.000 PS ist für heutige Motorenbauer keineswegs ungewöhnlich, daher wurde der „Druck“ definitiv auf die Dichtungshersteller ausgeübt, aber bevor wir dazu kommen, schauen wir uns an, wo wir waren, um eine Perspektive zu entwickeln es alles.

Ein traditioneller Verbundwerkstoff war historisch gesehen die gebräuchlichste Art von Kopfdichtung und wurde bis in die 70er Jahre regelmäßig bei Serienfahrzeugen verwendet. Sie waren in der Lage, mit den Verdichtungsverhältnissen der damaligen Muscle-Cars zurechtzukommen, und sie leisteten hervorragende Arbeit beim Abdichten von Öl und Kühlmittel, da sie sehr nachsichtig waren. Dies war eine wichtige Eigenschaft, insbesondere im Bereich der Massenmotorenproduktion, bei der es oft zu Qualitätseinbußen wie Oberflächenvorbereitung oder Fertigungstoleranzen kam.

Die wünschenswerten Aspekte einer Verbunddichtung machen sie für den Standard-Motorbetrieb an Fahrzeugen, die ursprünglich damit ausgestattet waren, vollkommen akzeptabel. Als jedoch die Beliebtheit von Kompressoren und Turboladern zunahm und gleichzeitig das Streben nach höherer Leistung angestrebt wurde, wurden die Schwächen der Verbunddichtung schnell deutlich. Bill Atkinson von Elring erklärt: „Verbunddichtungen sind mit raueren Oberflächen kompatibel und am kostengünstigsten, haben aber die kürzeste Lebensdauer und die schwächste Verbrennungsdichtung.“

Die Schwachstellen einer Verbunddichtung führten dazu, dass sie von Motorenbauern und Fahrzeugherstellern zugunsten der MLS-Kopfdichtung (Mehrschichtstahl) aufgegeben wurde. Eine MLS-Dichtung hat den unmittelbaren Vorteil, dass sie die Vorspannkraft auch unter der Belastung durch hohe Kompression aufrechterhalten kann. Das allgemeine Konzept einer MLS-Dichtung besteht aus Schichten aus Kohlenstoff- oder Federstahl mit Prägungen, die einen Federdruck erzeugen, um die Klemmkraft aufrechtzuerhalten.

Die MLS-Kopfdichtungstechnologie konzentriert sich auf die Gestaltung jeder einzelnen Prägung je nach Position, um die notwendigen Klemmkräfte für Kompression, Kühlmittel- und Ölabdichtung zu erzeugen. Die meisten MLS-Kopfdichtungen verfügen außerdem über eine Beschichtung auf der gesamten Dichtung und einige verfügen über zusätzliche Sicken um bestimmte Öl- und Kühlmittelkanäle. Die aktuelle Forschung konzentriert sich auf die Lage und Dicke der Beschichtungen zur präzisen Steuerung der Klemmlast in verschiedenen Bereichen.

Die MLS-Dichtung selbst stellte einen erheblichen technologischen Fortschritt dar, aber es ist nicht die Dichtung allein, die sie erfolgreich gemacht hat. „MLS-Dichtungen bieten eine längere Lebensdauer und eine gute bis ausgezeichnete Brennraumabdichtung“, sagt Atkinson, „aber ihre Dichtleistung hängt von der Oberflächenbeschaffenheit ab.“

MLS-Kopfdichtungen sind zwar überlegen, aber nicht so nachsichtig wie eine Verbunddichtung, und die Notwendigkeit einer höheren Präzision bei der Motorbearbeitung ist ein notwendiger Bestandteil der MLS-Kopfdichtungsabdichtung. „Da neuere Technologien, Bearbeitungs- und Teilekapazitäten stark verbessert wurden, verwendet heutzutage fast jedes heute hergestellte Auto die MLS-Technologie“, sagt Micky Hale von Cometic Gasket.

MLS-Kopfdichtungen sind weit mehr als die erste Wahl der Automobilhersteller. Sie eignen sich gut für viele PS-starke Aufbauten. „In der heutigen Hochleistungswelt ist ein 1.500-PS-Motor fast alltäglich“, sagt Hale. „Alle Kopfdichtungen der Serie Cometic MLS oder MLX sind aus rostfreiem Stahl und können mit dieser Leistung und in der Regel mit etwas mehr Leistung umgehen. Wir haben auch Kunden mit Twin-Turbo-LS-angetriebenen Fahrzeugen, die ebenfalls über 2.000 PS und mehr berichten, daher das Teilepaket.“ mit moderner Technologie hat es wirklich einen langen Weg zurückgelegt.

MLS-Kopfdichtungen haben ihre Eignung für hohe PS-Werte unter Beweis gestellt, es gibt jedoch immer noch verschiedene Designs innerhalb der MLS-Reihe und weitere Kopfdichtungstypen, die für PS-Werte über 1.500 PS ausgelegt sind. „Ein standardmäßiger MLS Spartan und unser Kupfer-ICS liefern je nach Motorarchitektur hohe 800/900-1.200/1.300 PS“, sagen Mike Couture und Aaron Hunter von Athena/SCE Gaskets. „Unser MLS Spartan mit Gasstopper dichtet bis zu 1.500–1.700 PS ab, und unsere Vulcan Cut-Rings haben 2.300 PS bei einem LSX-Setup und 2.000 PS bei einem Coyote abgedichtet. Die traditionelle Pro Copper-Kopfdichtung mit einem O-Ring aus Edelstahl.“ und die Aufnahmenut dichtet so lange ab, bis sich der Kopf biegt oder die Bolzengewinde gezogen werden oder Kolben/Stangen brechen oder Kurbeln zurück in die Erde geschickt werden.“

So wie eine MLS-Dichtung für die Abdichtung auf Präzisionsbearbeitung angewiesen ist, hängen alle Dichtungen von mehreren Faktoren ab, darunter Block- und Kopfsteifigkeit, offenes oder geschlossenes Deck, Anzahl der Schrauben oder Bolzen pro Zylinder, Abstand der Schrauben oder Bolzen zur Zylinderwand und wie tief sie sind Der Bolzen oder Bolzen befindet sich im Blockguss und die Bolzen- oder Bolzengröße.

Es ist kein Geheimnis, dass die Qualität der Befestigungselemente in jedem Aspekt des Motorbaus von entscheidender Bedeutung ist. Daher sollten Zylinderkopfbefestigungen, die unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt sind, immer als Teil der Motorkonstruktion berücksichtigt werden. „Das verwendete Befestigungsmaterial muss für die Anwendung geeignet sein“, sagt Hale. „Während ein handelsüblicher Standardbolzen für den Anfang großartig sein kann, erfordert die Installation eines Leistungszusatzes mit großer Verstärkung möglicherweise eine höherwertige Materialoption. Es ist immer am besten, das richtige Teilepaket zu planen und zu verwenden oder zu Beginn zu überbauen.“ mit. Für die meisten von uns Hot Roddern steht mehr Leistung immer auf der Kippe.“

Zylinderkopfbefestigungen spielen bei der Aufrechterhaltung der Klemmkraft eine ebenso wichtige Rolle, und während ein Dichtungshersteller alle Forschungs- und Konstruktionsarbeiten durchführt, um die Dichtung bereitzustellen, trägt ein Motorenbauer die Verantwortung, nicht nur die richtigen Befestigungselemente zu verwenden, sondern auch die richtige Installationsmethode sicherzustellen. „Wenn wir sehen, dass Motorenbauer Befestigungsteile wiederverwenden, sollte das von ARP veröffentlichte Whitepaper über Mikroabrieb an den Gewindeflächen und damit Reibung in Betracht gezogen werden, die die Drehmomentanzeige auf einem Drehmomentschlüssel erhöht, aber nicht wirklich die richtige Klemmkraft erreicht.“ „, sagen Couture und Hunter. „Die Qualität der Verbindungselemente ist ein wichtiges Anliegen. Immer wenn ein Kunde anruft und uns mitteilt, dass die Dichtung versagt hat, fragen wir uns: Was hat das Versagen der Dichtung verursacht? Ist die Montagevorbereitung fehlgeschlagen, sind die Montageverfahren fehlgeschlagen, sind die zum Festklemmen der Dichtung verwendeten Komponenten fehlgeschlagen? , die Produktauswahl für die Anwendung ist fehlgeschlagen, oder wurden die Komponenten weit über ihre vorgesehenen Parameter hinaus beansprucht?“

Beim Thema Installation stellt sich häufig die Frage nach Dichtungen. Sollte man eine Dichtungsmasse für eine Zylinderkopfdichtung verwenden? Ich dachte immer, die Antwort wäre nein.

„Die Cometic MLS und MLX verfügen bereits über eine proprietäre Versiegelung, wir empfehlen die Verwendung weiterer zusätzlicher Versiegelungen nicht“, sagt Hale. „Wenn alles richtig vorbereitet und komprimiert ist, sollten sie nicht auslaufen. In 98 Prozent der Fälle, in denen jemand wegen einer undichten MLS-Dichtung anruft, ist dies normalerweise der Fall. Das Auftragen einer Kupferschicht auf die Dichtung ist wie das Aufbringen einer Schicht Kupfer.“ Flüssigkeit darauf und Sie lassen nicht zu, dass die Prägungen die Versiegelung bewirken, die sie bewirken sollen.

Auch wenn die Antwort oft „Nein“ lautet, ist das nicht immer der Fall und es ist unbedingt erforderlich, alle Anweisungen oder Empfehlungen für die von Ihnen verwendete Dichtung zu befolgen, da es unterschiedliche Anforderungen geben kann.

„Es wird empfohlen, alle unsere Kupferdichtungen auf beiden Seiten der Dichtung mit einer dünnen Schicht (Schwerpunkt: leichte Schicht) Copper Coat der Marke KW zu besprühen“, sagt SCE. „Selbst bei unserem Titan und ICS (mit Silikonwulstdichtung) empfehlen wir dies. Unser MLS Spartan verfügt über eine proprietäre Beschichtung, die so konzipiert ist, dass sie trocken bleibt. Die Verwendung zusätzlicher Dichtungsmittel beeinträchtigt die Fähigkeit der Dichtung, die Verbrennung abzudichten. Der Vulcan Cut -Der Ring muss trocken und ohne zusätzliche Dichtmittel installiert werden. Ich erinnere die Leute immer an das Experiment im Naturwissenschaftsunterricht der 8. Klasse, bei dem man zwei Glasplatten und einen Tropfen Wasser hat. Drücken Sie die Glasplatten zusammen und das Wasser tritt an den Rändern aus Das Glas. Nun, was passiert, wenn Sie das gleiche Experiment mit einem Tropfen zähflüssigem Silikon durchführen? Ja, die Stifte/Bolzen drücken den Überschuss heraus, aber das ist die Klemmkraft, die zum Bewegen des Silikons anstelle der Verbrennungsdichtung verwendet wird. Und wo geht das ganze überschüssige Silikon weg, wenn es herausgedrückt wird?“

Wenn Sie auf der Suche nach PS-Leistung sind, denken Sie vielleicht über ein Trockendeck nach, und auch hier gibt es mehrere Dichtungsoptionen. Einer der größten Unterschiede zum Kühlmittel ist die Gestaltung und Lage der Prägung. Bei Dichtungen, die für Anwendungen ohne Wasser konzipiert sind, entfällt der Wasserdurchgang an der Dichtung, dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. „Entgegen der landläufigen Meinung muss ein Kunde, selbst wenn er ein Trockendeck betreibt, keine wasserfreie Dichtung verwenden“, sagt SCE. „Eine Dichtung mit Kühlmittelzufuhr dichtet genauso gut ab.“

Kopfdichtungen aus Kupfer bieten viele Vorteile für extreme Anwendungen und eine in den Block oder Kopf eingearbeitete Nut zur Aufnahme eines O-Rings ist die gängigste Praxis bei dieser Art von Dichtung. Durch den Einbau eines O-Rings wird die Klemmkraft im Bereich der Brennkammer erhöht, während sie sich ohne O-Ring gleichmäßig über die Dichtung verteilen würde und keine ausreichende Verbrennungsabdichtung gewährleistet wäre. Ein weiterer Vorteil von Kupfer ist seine Fähigkeit, Wärme zu leiten. Dies sorgt für gleichmäßigere Block- und Kopftemperaturen und heiße Stellen in der Brennkammer verschwinden schnell.

Kopfdichtungen aus Kupfer bieten außerdem eine gewisse Elastizität, die bei anderen Kopfdichtungsmaterialien nicht vorhanden ist. Bei Lachgas-, Turbo- oder defekten Motoren, die wirklich in der Lage sind, einen Kopf aus dem Block zu heben, ist Kupfer aufgrund dieser Eigenschaft das Einzige, das solchen Missbrauch bewältigen kann.

Zu den vielen Dingen, die Sie bei der Auswahl der richtigen Dichtungen bei der Konstruktion Ihres Motors berücksichtigen sollten, gehören zwei weitere wichtige Elemente: Ladedruck und Kubikzoll. Laut SCE sollte eine MLS-Dichtung keine Probleme haben, einen Ladedruck von unter 20–35 psi auszuhalten, aber mehr als das rechtfertigt eine Kupferdichtung.

„Boost ist der größte bestimmende Faktor“, sagt SCE. „Verbrennungsdruck und Abstimmung sind ein wichtiger Grund, warum Dichtungen versagen. Auch der Kubikzoll spielt eine große Rolle. Er geht Hand in Hand mit dem Ladedruck. Verwenden Sie einen Chevy mit großem Block, der einen großen Kubikzoll und ein wenig Ladedruck hat? Um auf 1.500 PS zu kommen, oder verwenden Sie einen kleinen Vierzylinder mit 4 Schrauben pro Zylinder und schicken ihn zum Mond, um dorthin zu gelangen? Der Kubikzoll und der Verbrennungsdruck spielen alle eine entscheidende Rolle in der Gleichung.“

Ob MLS- oder Kupferdichtungen die bessere Wahl sind, hängt von Ihrer individuellen Motorkonfiguration und dem geplanten Einsatz in Bezug auf Ladedruck, Kubikzoll, Kühlung, Tuning und PS ab. Allein mit der PS-Leistung sind MLS-Dichtungen bei 1.500 PS mehr als leistungsfähig.

Die Motorabdichtung ist vielleicht keine exakte Wissenschaft, aber sie kommt der Sache sehr nahe. Wenn Sie sich von den Profis beraten lassen und deren spezifische Anweisungen befolgen, sollten Sie bei den Rennen kein Problem damit haben, den Kopf gesenkt zu halten.EB