Aandachtspunten bij het afmonteren van het Motorblok

AANDACHTSPUNTEN BIJ HET (AF)MONTEREN VAN EEN MOTORBLOK


Zijn alle benodigde gereedschappen en smeermiddelen aanwezig zoals:

• Een minerale motorolie zonder vaste bestanddelen of speciale (Torco) Rode Montage Olie

• Voor het controleren van lagerspelingen plastigauge, maar liever een Intrames of een binnenmicrometer 0.001mm

• Meetklok 0.01mm en een set voelermaten

• Een zuigerveer montagetang of montagering. (Een montagering werkt gemakkelijker maar is voor slechts een boormaat geschikt)

• Een momentsleutel en eventueel een bout rek meter

• Diverse standaard gereedschappen

Zorg er voor dat het motorblok en de werkplek goed schoon is. Laat het motorblok zonodig ultrasoon reinigen of hottanken. Vergeet niet de oliekanalen te ragen (NOOIT STRALEN!!)
Verzeker u er van dat alle delen klaar zijn voor montage. Is bijvoorbeeld de krukas gepolijst.

MOTORBLOK

Voor dat aan de montage kan worden begonnen moeten de volgende metingen verricht worden:

• Lagerspeling meten op de hoofdlagers en drijfstanglagers. De lagerspeling is afhankelijk van het gebruik van de motor, de olie en het type belasting. Standaard spelingen zijn niet geschikt voor Race en/of Sport gebruik.
• Ook de axiaal speling van de drijfstang is erg belangrijk. In veel gevallen moet deze aangepast worden.
• De axiaalspeling van de krukas kan vaak op de standaard specificatie gehouden worden maar moet wel gecontroleerd worden. Een punt van aandacht is dat met een zwaardere koppeling de belasting op de axiaal flens extreem kan oplopen. Gebruik de koppeling dus alleen om te schakelen.

• Bij het monteren van nieuwe zuigers is het controleren van de slotspeling van de zuigerveren erg belangrijk. De te gebruiken slotspeling is afhankelijk van het doel, en is aangegeven in een tabel dat bij de zuigerveren wordt geleverd. Let bij montage er op dat de veren goed-om gemonteerd worden. Indien er geen beschrijving bij de veren is geleverd dan geldt in veel gevallen dat als de letters naar boven wijzen, de veer goed-om is gemonteerd. (Let op: er zijn altijd uitzonderingen).

• Voor het monteren van de lagers is het aan te bevelen om de lagers eerst uit te poetsen met scotch brite en dan na te wrijven met een stuk niet harend papier zodat een egale oppervlaktestructuur ontstaat. Dit in verband met de beschermende anti-oxidatie coating laagje op het lager. De lagers altijd met montage olie monteren. Controleer na het vastzetten van elke lagerkap dat de krukas soepel blijft draaien. Draait de krukas niet soepel, of heeft een zwaar punt, dan eerst de oorzaak zoeken. De krukas kan bijvoorbeeld krom zijn, de kap kan verkeerd om zijn gemonteerd en/of er kan vuil achter het lager zitten, et cetera.

• Controleer, nadat de drijfstang is vastgezet of deze soepel draait en voldoende axiaal speling heeft.

• Zorg er, bij het monteren van de zuiger op de drijfstang, voor, dat de clips ook gemakkelijk gedemonteerd kunnen worden als dat nodig is. Er zijn verschillende soorten clips met elk een eigen montagemethode. Voor ronde clips is alleen de positie, en dat ze goed in de groef liggen van belang.

• Controleer, bij het monteren van de zuigers in de boring, dat de zuigerveertang de veren goed op sluit. Let er goed op dat de olieveren, tijdens montage, niet onder de tang doorschieten en kunnen verbuigen.

• Als er krassen in de boring komen tijdens het ronddraaien dan is er ergens sprake van een montagefout, of zijn er nog scherpe kanten door het aanpassen van de slotspeling. Afbramen!!

• Een veel voorkomend probleem is dat de drijfstang per ongeluk tegen de krukas aanstoot en licht beschadigd. Is dit het geval dan moet de krukas worden gedemonteerd en opnieuw gepolijst. Om dit te voorkomen kan gebruik gemaakt worden van een plastic montagekapje, maar ook een stukje slang over de bout voldoet prima.

• Bij het monteren van de zuigers zal bij elke gemonteerde zuiger de krukas iets zwaarder gaan draaien. Dit is normaal mits het soepel en regelmatig aanvoelt.

• Controleer de grondboring van de hoofdlagers of ze rond en recht zijn. Zeker wanneer de standaard bouten zijn vervangen door ARP bouten of tapeinden zal de boring als gevolg van een gewijzigd aanhaalmoment vervormen. Laat zonodig het motorblok lijnhonen.

• Controleer de grondboring van de drijfstang op rondheid na het installeren van ARP drijfstangbouten. Omdat deze bouten van een ander (sterker) materiaal zijn en een ander aanhaalmoment hebben kan het zijn dat de grondboring vervormd. Laat de drijfstangen zonodig grondboren.

• Let er op dat nieuw gemonteerde bussen na gebruik een paar honderdste millimeter kunnen zakken. De enige remedie is om het blok opnieuw te vlakken. Daarna blijft de montage stabiel.


CILINDERKOP

Voor de cilinderkop zijn een aantal zaken van belang:

• NOOIT STRALEN!!

• Zorg er voor dat voor montage de cilinderkop goed schoon en vlak is. Denk er aan dat als de motor is opgeboord dit directe consequenties heeft voor de compressieverhouding.

• Controleer dat de kleppen op de zetels goed afsluiten, en controleer de klepspeling in de geleider. Als de kleppen niet (meer) goed afsluiten is het zinloos op alleen de kleppen te slijpen. Door slijtage zijn de loopvlakken van de klep en de zetel niet meer vlak. Naast dat de klep niet meer goed afdicht heeft dit ook een direct, en nadelig, effect op de koeling van de klep.

• Klepveerspanning wordt maar al te vaak over het hoofd gezien. De te gebruiken klepveerspanning is voor elke doel, en elke configuratie anders en moet altijd worden aangepast. Bij een Turbo motor bijvoorbeeld moet bijna altijd in inlaat klepveerspanning worden aangepast vanwege dynamische omstandigheden en de uitlaat klepveerspanning vanwege thermische overwegingen.

• Voor een gezogen performance motor is klepveerspanning minstens zo belangrijk maar er spelen in verband met kleplift nog een aantal andere zaken mee die de nodige aandacht vraagt. De benodigde aanpassingen zijn voor een leek niet te bepalen en/of uit te voeren. Een klepveer uit een zakje staat niet garant voor de juiste montagespanning.

• Let er op dat de cilinderkop ALTIJD nagetrokken moet worden. Dit is in het bijzonder zeer kritisch bij MLS pakkingen en bouten of studs met een grote diameter.

Het zelfstandig afbouwen van een motor is goed mogelijk met de juiste gegevens en het correcte gereedschap. Het timen van een nokkenas is zeer specialistisch werk en vraagt speciaal gereedschap en een gedegen motortechnische kennis.

BELANGRIJK!! Bij vragen altijd bellen, u kunt hiermee een hoop problemen voorkomen.

E85, E100 en Benzine - Beknopt overzicht

Vergelijking tussen E85, E100 en Benzine

Dit artikel is een beknopt overzicht van overeenkomsten en verschillen

- E85 heeft een rijker mengsel nodig
- E85 loopt het beste op een 27-30% meer brandstof dan in vergelijking tot benzine
- Flexfuel motoren moeten een brede range aan stoichiometirsche waarden kunnen leveren (vanwege de verschillende brandstoffen)
- De volgende tabel geeft een overzicht van stoichiometrische verhoudingen onder verschillende omstandigheden



Air Fuel Ratio (AFR)
De AFR wordt altijd berekend op basis van massa (niet volume). De berekening hieronder gaat uit van een 100% Ethanol/Fuel ratio, (C₂H₆)

C₂H₆O + 3 O₂ = 2 CO₂ + 3 H₂O

Nu de optelling van de moleculaire massa voor Ethanol
> (6 x 1.00794) + (2 x 12.0107) + 1 x 15.9994) = 46.0684 gram ethanol per mol
> 1 mol x 46.0684 g/mol ethanol / 3 mol x 2 x 15.9994 g/mol zuurstof
> 46.0684 / 95.9964 = 1 / 2.0838 voor de perfecte Brandstof/Zuurstof verhouding

> De atmosferische lucht bestaat uit 20.9 volume procent zuurstof (staat gelijk aan 23.1 massa procent)

Hierdoor wordt de theoretische zuurstof/brandstof verhouding voor 100% ethanol:
(2.0838/0.23133) / 1 = 9.0078 : 1

Dus voor E85 (zomer samenstelling) geldt dan:
0.85 x 9.0078 + 0.15 x 14.64 = 9.8526

en voor E85 (winter samenstelling) geldt dan:
0.70 x 9.0078 + 0.30 x 14.64 = 10.6975

- het gemiddelde AFR ligt dicht bij de waarde van 9.765. In de praktijk varieert het AFR met de samestelling van de brandstof (zomer of wintersamenstelling) en de tijd van het jaar.

Klepzetels - Selectie, Afwerking en Materialen

Klepzetels - Selectie, Afwerking en Materialen

Klepzetels slijten en moeten vervangen worden als ze niet meer opnieuw gefreesd kunnen worden. Uitlaatzetels hebben het zwaar te verduren vanwege de hogere temperaturen die ze moeten kunnen weerstaan.

Als een klepzetel niet gemonteerd is met de juiste hoeveelheid voorspanning kan het gebeuren dat een zetel losraakt en de Zuiger, Cilinderkop en Kleppen beschadigt. Juist bij aluminium cilinderkoppen is dit een reëel gevaar. Dit omdat de uitzettingscoëfficiënt van aluminium veel groter is dan die van het klepzetelmateriaal, of dit nu een legering, gietijzer of PowederMetal(PM) is. het losraken van klepzetels kan ook het gevolg zijn van een koelingsprobleem in de cilinderkop, of voorontsteking.

De meeste motorbouwers zijn het er over eens dat een perspassing van .002" (0.05mm), aan de ruime kant is en adviseren en een perspassing van .005"-.007" (0.13-.18mm) voor gietijzeren zetels in een aluminium cilinderkop (uiteraard is dat afhankelijk van de diameter van de zetel).

De thermische expansie van gietijzeren cilinderkoppen is veel minder dan aluminium en kan er in veel gevallen volstaan worden met een perpassing zo rond .005" (0.13mm). Zetels van PowderMetal(PM) kunnen zelfs in aluminium cilinderkoppen gemonteerd worden met een perspassing van .003"-.005" (0.8-0.13mm).

Het gebruik van de juiste perspassing is dus van het groootste belang. Er zijn motorbouwers die hiernaast ook gebruik maken van locking compounds om de zetel te fixeren, maar dit levert weer tegenstrijdige meningen op. De ene groep steld dat de locking compound zich gedraagt als een barrière tussen de zetel en de cilinderkop waarbij de warmteoverdracht wordt belemmerd, en de andere groep stelt dat de locking compound eventuele ruimtes opvult en dus voor een betere warmte afdracht zorgt.
Hoe het ook zit, het blijft een feit dat een correct gesneden zetel en passing altijd een 100% contactvlak hebben (en dus geen locking compound nodig hebben).

Het losraken van klepzetels kan ook veroorzaakt worden door incorrecte montage. Een braam kan de cilinderkop beschadigen. Zorg er dus altijd voor dat de klepzetel altijd puntgaaf en braamvrij is. Voor het beste resultaat is het een aanrader om de zetels voor montage met CO2 te koelen (krimpen), en de cilinderkop te verwarmen (uitzetten). Dit vereenvoudigd de montage aanzienlijk en geeft een veel beter resultaat.


MATERIALEN

Als vanzelfsprekend benadrukt elke leverancier de kwaliteit van zijn klepzetels, en niet zonder reden. De materiaalsterkte, hardheid, slijtvastheid en thermische eigenschappen zijn het grootste belang bij de keuzen van het klepzetelmateriaal in combinatie met de toepassing waarvoor het bedoeld is.
Een legering die niet de eigenschappen bezit die nodig zijn voor bijvoorbeeld een Hi-Performance motor (veel hitte, veel vermogen) zal het snel begeven. Elke motortoepassing stelt specifieke eisen aan het materiaal van de klepzetel.
Als vuistregel geldt: "Hoe hoger het vermogen, de belasting en de temperatuur, hoe kwalitatief hoogwaardiger het materiaal van de klepzetel moet zijn. Kies voor een goedkoop alternatief en je zult er zeker spijt van krijgen.
De meeste Staal- of Gietijzer klepzetels hebben een thermische geleiding van 20-22BTU per foot per uur per graad Fahrenheit (British Thermal Unit = ca 1,055 joules). Dit is voldoende om de warmte van de Stainless Steel klep in een Gietijzer of Aluminium cilinderkop af te voeren. het is echter onvoldoende voor motoren met een vermogen van meer dan 600hp of Titanium kleppen.

Titanium kleppen houden veel langer warmte vast waardoor er klepzetels nodig zijn met hogere thermische eigenschappen. Nog steeds wordt er Beryllium voor de zetels gebruikt. Beryllium geleidt warmte drie keer zo goed en zes keer zo snel als de meeste (giet)ijzer legeringen.
Klepzetels van Beryllium/Koper (Be/Cu) bevatten ongeveer 1.5-2.5% Beryllium. Dit is echter voldoende om een hoogwaardige klepzetel te krijgen met een hogere thermische geleiding en slijtvastheid die nodig is voor Titanium kleppen in een Hi-Performance motor.
Sommige Be/Cu klepzetels bevatten 97% koper en 1.8-2.0% Beryllium, en hebben een hardheid van 38 tot 41 Rockwell C (eenheid van hardheide gemeten met een Tungsten/Carbide punt). Andere legeringen bevatten minder Beryllium (0.2-0.6%) en voegen Nikkel toe (1.4-2.2%) om de hardheid terug te brengen to 20 Rockwell C.
Ter vergelijking: Een gietijzer klepzetel heeft een hardheid van ongeveer 32 Rockwell C.

Een Beryllium klepzetel heeft ook nadelen. Ten eerste is de legering zeer kostbaar en ten tweede is Beryllium giftig (in stofvorm bij het frezen van de zitting).

In recentere jaren worden er in plaats van Be/Cu zetels steeds vaker een legering van Koper/Nikkel gebruikt. Enkele van deze legeringen hebben een thermische geleiding tot wel 90BTU per foot per uur per graad Fahrenheit. Dit is ruimschoots voldoende om de Titanium, of Stainless Steel, kleppen te koelen.

Een nieuwe ontwikkeling bij autofabrikanten zoals GM, Mercedes en BMW is een koper geïmpregneerde PowderMetal klepzetel. Tijdens de productie wordt er een dunne laag koper aangebracht die tijdens het sinter-proces vloeit het koper tussen het materiaal en vormt een goed geleidend materiaal.
In de aftermarket is naast dit type zetels ook een budget vanadium legering leverbaar.

Zwaar belaste dieselmotoren gebruiken sinds jaar en dag legeringen van Kobalt en Chroom om de hoge temperaturen en belasting te weerstaan. De reguliere klepzetels van benzine motoren zijn van onvoldoende kwaliteit in diesel motoren.
De aangescherpte milieu-eisen (EGR-Exhaust Gas Recirculation) hebben geleidt tot nog hogere verbrandingstemperaturen en dus ook nog hoogwaardigere klepzetels.

Omdat Kobalt een hogere uitzettingscoëfficiënt (ongeveer 25%) dan reguliere (giet)ijzer. De perspassing is dan ook ongeveer 10% minder.

Motoren die op "droge" brandstoffen draaien zoals LPG of Propaan vragen een klepzetel die een hoge slijtvastheid heeft. Stelliet, Chroom, Kobalt, Tungsten en Nikkel legeringen worden vaak gebruikt.

PowderMetal (PM) zetels
PM zetels worden veel gebruikt in de nieuwere personenauto's en lichte trucks vanwege de lage kosten. PM zetels zijn zeer slijtvast en tonen bijna geen slijtage na een lang gebuik. Echter, PM zetels "harden uit" na verloop van tijd en zijn moeilijk(er) te bewerken. Een nieuwe PM zetel is relatief zacht (25 Rockwell C) en mogen tijdens het bewerken niet te warm worden (uit harden). Een PM zetels is gemaakt van een scala aan materialen zoals, Ijzer, Tungsten, Molybdeen, Chroom, Vanadium, Nikkel, Mangaan, Silicium, Koper etc. Het poeder wordt in een mal geperst en daarna gesinterd tot een materiaal met een uniforme verdeling en eigenschappen.

AFWERKING
Een goed afgewerkte zetel kan gemonteerd worden met zeer kleine toleranties (minder dan .0002"(0.005mm)). Het is daarbij belangrijk dat het monteren van de klepzetel pasd gebeurt na de montage van de klepgeleider. De klepgeleider is immers het absolute midden van de klepzetel en uitgangspunt voor het frezen van de klepzetel.
De zetelhoek is in de meeste gevallen 45 graden. Veel zetelfrezen snijden in drie hoeken (30-45-60graden) om een zo gunstig mogelijke flow te bereiken. Er zijn motorbouwers die zweren bij een hoek van 33/37-58-70 graden met het argument dat een steilere hoek een beter effect heeft op de flow (minder turbulentie). Uiteraard is dit per motor verschillend.

Ontsteking - Voordeel uit Afstelling

Ontsteking - Voordeel uit Afstelling



Beginnende racers hebben vaak moeite met het begrip "vervroeging".

Het grote voordeel van een goed afgestelde ontsteking is dat het een zeer goedkope, en soms gratis, manier is om extra vermogen uit de motor te halen. Het enige dat u hoeft te investeren zijn tijd en moeite.

We beginnen eerst met een uitleg Waarom en Hoeveel vervroeging we willen.

1 - Wanneer de stroboscoop is aangesloten op de bougiedraad van de eerste cilinder en wordt gericht op de merktekens zien we wanneer de bougie vonkt. We zien NIET wanneer de verbranding plaatsvindt.

In een ideale situatie willen we dat het mengsel ontbrand als de zuiger net op TDC is aangekomen.
Tussen de vonk en het daadwerkelijke ontbranden van het mengsel zit een bepaalde tijd. Deze "tijd" wordt uitgedrukt in krukasgraden.

2 - Hoeveel "tijd", of hoeveel "graden" is goed? Dit verschilt per applicatie maar in de meeste gevallen willen we zoveel mogelijk vervroeging zonder kans op detonatie.

Nu we het Hoe en Waarom weten is het belangrijk om te bepalen hoe we dit kunnen realiseren.

Als de motor al in de auto hangt moeten we maar aannemen dat het merkteken correct is. Is de motor nog niet gemonteerd dan doen we het volgende:

1 - Zet de eerste cilinder op TDC (gebruik een meetklok)
2 - Zet een 38graden merkteken (als referentie)

De afstand vanaf het TDC merkteken wordt als volgt berekend:
Diameter van de balancer x 3.1416 / 360 x 38
Bij een balancer van 190mm is de berekening: 190 x 3.1416 / 360 x 38 = 63.00 mm

Nu we weten dat het merkteken goed is en we een 38graden merkteken op de balancer hebben kunnen we beginnen.

De meeste straat en performance ontstekingen hebben geen vacuum-vervroeging (meer).
Normaliter wordt er een 26deg mechanische curve gebruikt die ongeveer 100rpm boven het stationair toerental begint en zijn volledige vervroeging bereikt rond de 2,800rpm. Deze curve is, samen met een standaard ontstekingstijdstip van 12deg voor TDC op stationair, een goed uitgangspunt.

Deze curve niet geschikt voor alle combinaties.
Een Street/Strip applicatie op standaard benzine kan gaan detoneren met zoveel vervroeging. Iets minder ontsteking op stationair en wat strakkere veertjes om de curve te vertragen kunnen dit probleem verhelpen.

In tegenstelling tot hierboven kan een applicatie met lage compressie en een lage stall converter beter reageren op iets meer ontsteking op stationair en wat lichtere veertjes voor een snellere curve.
Let er wel op dat wanneer de vervroegingscurve voor, of op, het stationair toerental begint, het een stuk moeilijker wordt om de auto te handelen en te tunen.

Voor race applicaties, waarbij de motoren vaak draaien op een toerental dat boven de vervroegingscurve ligt, is de curve minder belangrijk dan het standaard onstekingstijdstip.
Dit is waar het 38deg merkteken belangrijk is.
Er valt veel te halen bij het gebruik van "instant advance curves". Dit wil zeggen dat de totale vervroeging direct intreed na het aanslaan van de motor. Zolang er racebenzine gebruikt wordt (hoger octaangetal), loopt de motor zeer stabiel stationair en reageert snel op het gaspedaal.

Zoals u kunt zien is er veel mogelijk op het gbied van ontstekingstijdstippen en curves. Uiteraard heeft elke applicatie zijn eigen specifieke curve maar als u de tijd neemt zal het meer vermogen opleveren tegen minimale kosten.
En dat is waar alles om draait!

Ethanol (3) - Groene brandstof of toch niet?

Is ethanol echt een "groene" brandstof?

Ethanol wordt, als brandstof, al sinds 1900 gebruikt, maar pas sinds een jaar of tien op grote schaal. Bijna 90% van alle verkochte liters benzine bevatten rond de 10% ethanol.

E85 (85% mix ethanol/benzine) wordt op beperkte schaal gebruikt als racebrandstof in de zogenaamde "flex-fuel" motoren. Naast wat uitgedroogde seals, diafragma's en andere carburateur onderdelen geeft dit weinig problemen (mits de auto is aangepast).

Het probleem is echter, dat er wordt overwogen om E15 (15% mix ethanol/benzine) als vervangende brandstof voor pure benzine te introduceren.

Een conversie van benzine naar E15 brengt behoorlijk wat problemen met zich mee zoals:
- Motorschade voor alle auto's van voor 2001, en veel auto's met bouwjaren tot en met 2011.
- Vervallen van de fabrieksgarantie als E15 wordt gebruikt.

Ironisch genoeg is Ethanol als brandstof geintroduceerd om de afhankelijkheid van olie, en de uitstoot van broeikasgas, te beperken. In beide gevallen wordt de doelstelling niet gehaald.

Verklaring

- Een liter ethanol geeft, in vergelijking met pure benzine, 35% minder energie.
- Een mix van 10% ethanol en 90% benzine geeft 15% minder energie, en verbruikt hetzelfde percentage meer brandstof per kilometer.
- Om een liter ethanol to produceren is 1.5 liter fossiele brandstof nodig voor het distillatieproces.
- Het groeiproces van mais zorgt voor een behoorlijke uitstoot van CO2 (broeikasgas). het distillatieproces van ethanol zorgt voor nog meer uitstoot van CO2.

Het argument dat ethanol goedkoper zou zijn dan benzine is maar gedeeltelijk waar. Dit komt door allerlei zaken die van invloed zijn op de totale oogst (bijvoorbeeld weersinvloeden). Hierdoor was de prijs van een liter E10/E15/E85 in 2012 zelfs hoger dan de prijs van een liter benzine....

Statische en Dynamische Vervorming van Cilinders

Vervorming van Cilinders

Statische en Dynamische vervorming van cilinders

Zelfs met de beste voorbereiding zal de cilinder onder dynamische belasting (hitte en druk) in meer of mindere mate vervormen. Het is belangrijk om te begrijpen hoe deze vervorming ontstaat en de bewerking daar op aan te passen zodat deze vervorming tot een minimum beperkt kan blijven.
Naarmate de leeftijd van het motorblok vordert, veranderd de moleculaire structuur van het materiaal. Dit heeft invloed op de geometrie.
Hiernaast treden er ook vervormingen op bij het monteren van de cilinderkoppen doordat de kopbouten/studs vaak dicht bij de boring staan en op spanning worden aangehaald. Soms is de vervorming minimaal maar het kan ook voorkomen dat de vervorming zodanig is dat zelfs de zuigerveren niet meer goed afsluiten en er, naast exessieve wrijvingswarmte, vermogensverlies optreedt.
Dit kan nog verergert worden door vervorming door de bouten van het bellhouse, de waterpomp, motorsteunen etc..

Gelukkig hebben de meeste straat applicaties hier niet overmatig last van, maar bij een race motor, waarbij elke vermogenswinst belangrijk is, is het een factor die niet over het hoofd gezien mag worden.

Clamp Load
De mate van vervorming is vaak direct gerelateerd aan de klemkracht van de cilinderkop op het blok. Deze klemkracht is nodig om de cilinderkop op zijn plaast te houden en daarbij nog voldoende klemmen zodat de pakking kan blijven functioneren. Een overmatige klemkracht resulteert alleen in extra vervorming. Met andere woorden: Zet de kopbouten/studs vast met het voorgeschreven aanhaalmoment en niet anders. Het doel is om over het hele oppervlak een gelijkmatige klemkracht te hebben.

Interessant om op te merken is dat de klemkracht bij cilinders aan de buitenzijde altijd te groot is. Dit komt doordat de bouten/studs niet gedeeld hoeven te worden met de "volgende" cilinder (omdat die er niet is).
Het is daarom aan te bevelen om aan de buitenzijde van het blok bouten/studs te gebruiken met een kleinere diameter.

Honen
Tijdens het honen moet gebruik gemaakt worden van torqueplates. Dit zijn dikke stalen platen die op het blok worden gemonteerd en de vervorming door de cilinderkop simuleren. Dit garandeerd een rond boring na eindmontage.
Hierbij moet opgemerkt worden dat het aanhaalmoment het beste gemeten kan worden door de verlenging van de bout te meten voor- en na montage. De standaard manier, Torque en/of Torque-hoek is onvoldoende en kan tussen 25-30% varieren.

Hoeveel klemkracht is genoeg?
De minimale klemkracht moet groter zijn dan de lift-off force en de gewenste sealing force. Een vuistregel is dat de klemkracht drie keer zo groot moet zijn als de lift-off force. Normaliter vertaald zich dit in een sealing stress van rond de 7,500psi en een lift-off force van 1,400psi.

Voorbeeld:
Sealing stress 7,500psi
Peak pressure 1,400psi
Boring 80mm(3,150")

Een boring van 3.150" geeft 7.793"2 (pi/4D2)
Lift-off force: 7.793 x 1,400 = 10,910lbs
Klemkracht is 3 x 10,910 = 32,730lbs(4,200psi)

Voor vier M8" bouten rondom de boring geldt dan:
M8 = 0.078"2 1/0.078 x (4,200/4) = 13,461psi
M8 ARP 8740 bout (0.078 x 180,000 = 14,040psi)


Welke koppakking moet ik gebruiken?
De mate waarin een koppakking "inzakt" wordt voor het grootste gedeelte bepaald door het materiaal waar de koppakking van gemaakt is. Zo zakt een conventionele (organische) pakking, met brandring, zo'n 10-25% in, en een MLS pakking minder dan 10% waardoor een stabiele klemkracht gegarandeerd kan worden.

Thermische effecten
Om te zorgen dat een boring zo rond, en recht mogelijk blijft, is de controle over "warmte" essentieel. Het is gemakkelijk voor te stellen dat een blok dat koud gehoond is zal vervormen onder invloed van thermische veranderingen tijdens het draaien. Er zijn argumenten die het aannemelijk maken dat het beste resultaat verkregen wordt als het blok gehoond wordt in omstandigheden die een lopende motor zo dicht mogelijk benaderen. Bijvoorbeeld door het blok te honen terwijl er heet water door het blok wordt gepompt.

Omdat een torqueplate in de bovenste 1.5" het meest effectief is, kan, vanwege het:
- Ontwerp
- Gietproces
- Verschillende wanddiktes
- Materiaal
- Interne materiaal spanning
- Maatafwijkingen;
...de mate van vervorming behoorlijk varieren.

De grootste verandering is de variatie in boring diameter. Dit kan wel .0005-.001mm per milimeter boring zijn bij temperaturen varierend tussen 18C-99C. Voor de boring uit het voorbeeld (80mm) ligt dit tussen 0.04mm-0.08mm

De overige thermische vervormingen zijn niet eenvormig en omvatten alle variaties als gevolg van ongelijke wanddiktes, en het feit dat de cilinders aan boven- en onderkant vastzitten aan het blok.
Een normale cilinder zal, naarmate de temperatuur hoger wordt, een lichte barrel shape laten zien met hoge- en lage punten die per cilinder varieren.
Temperatuur is niet het enige effect dat de boring beinvloedt.
Onder normale omstandigheden functioneert het standaard koelingssysteem op een druk die tussen de 0.68-0.95 bar ligt. Hoewel dit niet erg veel is (of lijkt), geeft dit een extra vervorming in het midden van de cilinders van zo rond de 0.0127mm. Om dit effect te elimineren is het dus logisch om het blok te honen met een koelsysteem dat onder druk staat.

Verschillende factoren die tot vervormingen kunnen leiden:
OEM
- Materiaal dichtheid
- Dikte van de Core
- Maattoleranties die buiten de performance vereisten vallen
- Onvoldoende versteviging op kritieke plaatsen
- Achtergebleven gietzand, steunen en spanen
- Inefficiente, en/of onvoldoende, water- en oliekanalen
- Slechte thermische geleiding, en flow restricties

Aftermarket
- Sommige blokken zijn rechtstreekse kopieen van OEM (met dezelfde gebreken)
- De meeste blokken zijn veel beter (superieur) dan OEM

Kleppen - Materialen (2)

Kleppen - Materialen (2)

In het eerste blog heb ik een aantal klepmaterialen behandeld. Omdat er in de vakliteratuur en catalogi veel gebruik gemaakt wordt van materiaal afkortingen heb ik een overzicht gemaakt van alle, mij bekende, materiaalsoorten.

Een juiste materiaal keuze in van het grootste belang als het gaat om performance en betrouwbaarheid.

De grote temperatuurveranderingen die een klep ondergaat in de verbrandingskamer (>1600F/871C), en in het inlaatspruitstuk (tot wel -25F/-32C), kan metaalmoeheid veroorzaken. De weerstand van het materiaal om deze temperatuurschommelingen te weerstaan bepaald de levensduur van de klep. Juist hierom wordt er constant onderzoek gedaan naar betere metaallegeringen om dit risico tot een minimum te beperken.

Veel klepfabrikanten gebruiken veel verschillende materialen, voor evenzovele toepassingen

Voor wie tussen de kleppen het bos niet meer ziet is hieronder een overzicht van een aantal toepassingen.