KOPEREN KOPPAKKINGEN
Waarom zou je een koperen koppakking moeten gebruiken?
Laten we er eens van dichtbij naar kijken want er zijn meer applicaties dan u denkt waarvoor een koperen koppakking de ideale keus is. Koper wordt al heel lang gebruikt als pakking materiaal, want koper heeft een paar bijzonder nuttige eigenschappen.....
Kneedbaar:
Kopen is sterker dan welke composiet pakking dan ook. De kneedbaarheid van het materiaal zorgt er voor een perfecte afdichting. Deze combinatie van eigenschappen is nu nog steeds van doorslaggevend belang in de keuze voor een koppakking materiaal. Het is duidelijk dat het sterkte-argument geen nadere uitleg behoeft, maar het "kneedbare" voordeel ligt iets genuanceerder...
Metal-to-Metal:
Bij menig motorbouwer staan de woorden "high performance" gelijk aan "hoge druk". Een hogere cilinderdruk vraagt een stevigere afdichting en de beste afdichting is nog altijd metaal-op-metaal.
er zijn veel verschillende coatings op de markt, in elke denkbare vloeibare of plakkerige variant. Deze sealants zijn zeer goed in het sealen van vloeistoffen, maar totaal ongeschikt voor het afdichten van hoge druk bij hoge temperatuur.
Mogelijkheden: Koper is in veel verschillende diktes verkrijgbaar (van 0.50-2.4mm), oplopend in stappen van 0.25mm. Ideaal om aanpassingen te maken in zuiger/klepspeling et cetera.
Geleiding: Koper is DE standaard als het om geleiding gaat, in ons geval geen elektriciteit maar geleiding van hitte. Een goede warmtegeleiding heeft twee voordelen:
- De temperatuurverschillen tussen blok en cil. kop zijn kleiner
- Hotspots in de verbrandingskamer worden sneller afgevoerd
Het grootste voordeel van goede warmtegeleiding doet zich voor in de verbrandingskamer. Bij de standaard organische-, en MLS koppakkingen kan kan warmte opgesloten worden door de pakking reliefs en de coating omdat de pakking een minder groot contactvlak heeft. Hitte gerelateerde problemen doen zich ook vaker voor bij organische- en MLS pakkingen dan bij koperen pakkingen. Dit komt door een betere warmte geleiding door een groter contactoppervlak.
Elasticiteit:
Puur koper heeft een elasticiteitscoëfficiënt van 25% (E[Pa]=125). Dit betekent dat er pas na een vervorming van 25% breuk optreedt. Dit is veel meer dan een conventionele pakking aankan.
Geblazen, N2O en Turbomotoren kunnen een cilinderdruk ontwikkelen die voldoende is om de kop van het blok af te tillen, of de koppakking er tussen uit te blazen. Als het zo ver komt met een conventionele pakking dan is het "game over". Met een koperen koppakking is de schade er niet minder om maar de koppakking functioneert nog en kunt u rustig terug naar de pits rijden.
Hebben Koperen pakkingen een ander aanhaalmoment?
Over het algemeen niet omdat het aanhaalmoment wordt bepaald op basis van de kwaliteit van de bout/stud, het blokontwerp en de cilinderkop. Het komt voor dat na het eerste gebruik het aanhaalmoment wordt aangepast op basis van hoe de koppakking er uit ziet. Een koperen koppakking is namelijk gemakkelijk te "lezen". Een onevenwichtige klemkracht is duidelijk zichtbaar. Te weinig klemkracht is zichtbaar als een glimmend oppervlak. Daar waar de klemkracht voldoende is zal het koper iedere oneffenheid kopiëren in het koper.
let wel goed op want er zijn meer redenen waarom een koppakking niet goed kan functioneren.
Bijvoorbeeld als een cilinderkop te veel gevlakt is waardoor een dowel gat te ondiep wordt? Of een moer die dood draait op het einde van het draad?
Pas als alle mechanische obstructies zijn geëlimineerd kan het aanhaalmoment worden verhoogt in stappen 5 tot 10 lbs/ft
Moet een koperen koppakking worden nagehaald?
Puur koper comprimeert niet, het vervormt en verplaatst. Juist omdat koper niet gecomprimeerd kan worden is het niet noodzakelijk om de pakking nog een keer na te halen. Omdat een koperen koppakking vaak wordt gebruikt vanuit een performance oogpunt is het natuurlijk nooit een slecht idee om de pakking, na een keer warmdraaien, toch nog een keer na te halen.
Montage voorbereiding:
Zorg er voor dat voor- en tijdens montage het blok en de cilinderkop goed schoon en vrij van welke verontreiniging dan ook is.
Gebruik een schoonmaakmiddel dat geen residu achter laat zoals remmen reiniger en een schone doek.
Vlakheid:
Het blok en de cilinderkop moeten over de lengte binnen 0.10mm, en over de breedte 0.05mm, vlak zijn met een oppervlakteruwheid die ligt tussen 60-80RA (60-100RA is nog acceptabel).
Combustion Sealing:
De juiste afdichting heeft alles met balans te maken omdat de druk niet overal gelijk is. Bedenk dat een motor met circa 1-1.5pk per kubieke inch een cilinderdruk van tussen de 1,000-1,200 psi heeft, terwijl nog geen drie centimeter verder het koelsysteem functioneert onder een druk van maximaal 22 psi.....
Omdat een pakking vlak is, is de klemkracht overal gelijk. Om op die plaatsen waar de druk het grootst is toch een betere klemkracht te krijgen worden vaak o-ringen rondom de cilinders geplaatst.
Een o-ring is een ronde metalen draad die in een gootje wordt gelegd dat net iets minder diep is dan de draaddikte waardoor de draad boven het blok uitsteekt.
Zijn er nog extra sealants nodig?
Ja, maar alleen als er koelvloeistof door de koppakking loopt. (Dit is bij racemotoren niet altijd het geval)
Zeer belangrijk:
- Gebruik zo min mogelijk
- Gebruik geen siliconen
Omdat het oppervlak glad is (max 100RA) zijn de "pieken en dalen" nooit groter dan 0.05mm. Er hoeft dus niet veel opgevuld te worden.
Speciale sealants harden niet uit maar blijven altijd vloeibaar. Als de kopbouten worden aangehaald zal de sealant dus vloeien naar alleen die plaatsen waar dat nodig is.
Siliconen harden wel uit en vormen een laag. Dit kan lekkages bevorderen en de warmteafvoer belemmeren.
Gebruik, indien nodig, Copper Gasket of Hylomar in aerosolvorm. Spray de pakking ligt in en laat hem voor te minste twee uur (in)drogen voor het monteren.
