Gewindestangenfabrik

Wie kann man den Sommer nicht lieben? Klar, es wird heiß, aber er ist definitiv besser als die Kälte, und man braucht viel Zeit. Unser Team von Engine Builder war fleißig unterwegs: Wir besuchten Rennveranstaltungen, Messen, Motorenhersteller und -werkstätten und erledigten natürlich unsere üblichen Content-Arbeiten.
Wenn im Steuergehäusedeckel oder Steuergehäuse kein Positionierstift vorhanden ist oder die Bohrung für den Positionierstift nicht fest auf den Stift passt, nehmen Sie den alten Schwingungsdämpfer und schleifen Sie die Mitte so ab, dass er über den Kurbelwellenzapfen geschoben werden kann. Verwenden Sie ihn, um den Deckel durch Anziehen der Schrauben zu befestigen.
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Es ist kein Geheimnis, dass bei höheren Verbrennungsdrücken ein dichter Sitz des Zylinderkopfes auf der Zylinderblockoberfläche unerlässlich ist. Daher ist es ebenso wichtig, eine Zylinderkopfmarke zu wählen, der Sie vertrauen können.
Egal ob Sie einen Arbeitstruck haben, der den ganzen Tag im Einsatz ist, einen Truck für vielseitige Arbeiten oder etwas dazwischen – es besteht kein Zweifel, dass alle Trucks von einem neuen Satz Zylinderkopfschrauben profitieren werden.
Wenn es um den Kauf von Motorbefestigungselementen wie Stehbolzen geht, steht ARP seit Langem an erster Stelle. ARP ist seit über 50 Jahren auf dem Markt und hat sich – zum Glück – stets bemüht, Hochleistungsbefestigungselemente für anspruchsvolle Anwendungen herzustellen. Der Wettbewerb in diesem Bereich hat jedoch in letzter Zeit zugenommen, und eines der Unternehmen, das um Marktanteile kämpft, ist Gator Fasteners, eine Marke von KT Performance aus Groveland, Florida.
Es ist kein Geheimnis, dass bei höheren Verbrennungsdrücken ein dichter Sitz des Zylinderkopfes am Zylinderblock unerlässlich ist. Daher ist es ebenso wichtig, eine Marke für Zylinderkopfschrauben zu wählen, der man vertrauen kann. Wir haben uns kürzlich mit ARP über deren Zylinderkopfschrauben und mit Zeigler Diesel Performance in Canton, Ohio, über Gator-Schrauben unterhalten, um die neuesten Informationen zu den Schraubenspezifikationen und -technologien beider Hersteller sowie deren Gemeinsamkeiten und Unterschiede für Dieselmotoren-Fans zu erhalten.
Heutzutage sind werkseitig verbaute Schrauben typischerweise auf eine Streckgrenze ausgelegt. Das bedeutet, dass mit der Zeit die Wahrscheinlichkeit sehr hoch ist, dass sich der Zylinderkopf vom Motorblock löst und die Zylinderkopfdichtung beschädigt wird. Schrauben von Drittanbietern wie ARP oder Gator Fasteners dehnen sich im Gegensatz zu werkseitig verbauten Schrauben nicht, da sie keine Streckgrenze aufweisen.
„Was die Leistung von Dieselmotoren angeht, übertreffen wir die Werksausrüstung in der Regel um 20 Prozent“, sagte Chris Raschke von ARP. „Das war unser Fokus und unser Ziel. Wir wollten außerdem ein wiederverwendbares Produkt. Viele unserer Gesprächspartner verwendeten ARP2000 und 625-Nägel.“
ARP bietet Zylinderkopfschraubensätze für diverse Benzin- und Dieselmotoren an, und auch die Befestigungselemente von Gator passen auf gängige Dieselmotorenplattformen. Gator scheint jedoch nicht für Benzinmotoren konzipiert zu sein, bietet aber eine Zylinderkopfschraubenoption für LS-Motoren an.
Für Dieselmotoren sind Gator-Schrauben für Duramax-Motoren ab Baujahr 2001 bis einschließlich des aktualisierten L5P-Motors ab Baujahr 2020 ausgelegt. Die Powerstroke- und Cummins-Motoren reichen von Ram-Motoren ab Baujahr 1989 bis hin zu Powerstroke-Motoren ab Baujahr 1994 bis zum aktuellen Jahr.
„Die Gator-Halterungen sehen im Vergleich zu dem, was ich bisher gesehen habe, wirklich sehr gut aus“, sagte Justin Zeigler von Zeigler Diesel Performance. „Ich habe auch schon einige sehr fragwürdige Stehbolzen anderer Hersteller gesehen. ARP verwendet sie schon länger als alle anderen. Ich denke jedoch, dass die Gator-Befestigungselemente definitiv eine gute Wahl sind. Mir gefallen Qualität, Preis und Verfügbarkeit.“
Mit einer Zugfestigkeit von über 220.000 psi dehnen sich Gator-Befestigungselemente im Gegensatz zu werkseitig verbauten Schrauben nicht. Sie werden nach der Wärmebehandlung mit gerollten Gewinden für optimale Dauerfestigkeit gefertigt. Sie sind zentrisch geschliffen für Rundlaufgenauigkeit und jedes Set enthält wärmebehandelte Chromstahl-Muttern und Unterlegscheiben mit parallel geschliffenem 12-Kant-Gewinde und schwarzer Oxidbeschichtung für lange Haltbarkeit.
Obwohl Gator als neue Marke natürlich ein Premiumprodukt anbieten kann, fehlt ihr immer noch eines der besten und wichtigsten Unterscheidungsmerkmale von ARP – das Erlebnis.
„Wir verwenden einen Drehmomentspanner, um werkseitig verbaute Befestigungselemente zu prüfen, und eine werkseitige Montagemethode, um die Klemmkräfte dieser Befestigungselemente zu ermitteln“, erklärt Raschke. „Darauf haben wir aufgebaut. Wir verfügen außerdem über eine thermische Prüfvorrichtung – einen Ofen mit einer Prüfkammer –, in der wir alles auf Motorbetriebstemperatur erhitzen können, um die Auswirkungen auf die Befestigungselemente bei Betriebstemperatur zu untersuchen. Bei der Entwicklung von Befestigungssätzen für jegliche Anwendung müssen wir diese Faktoren berücksichtigen. Wir haben viele Werkzeuge zur Verfügung, um unsere Anforderungen zu erfüllen.“
Bisher wurden Befestigungselemente aus 8740-Material mit einer Zugfestigkeit von 180.000–200.000 psi gefertigt, was für den Austausch von Werksausrüstung stets mehr als ausreichend war. Heute bieten Marken wie ARP ihren Kunden die Wahl zwischen ARP2000, Inconel oder Custom Age 625 PLUS mit höherer Zugfestigkeit.
„Mit dem Werkstoff 8740 sind nur Drücke von etwa 200.000 psi möglich, was ungefähr 38–42 Rockwell-Härte entspricht. Und genau da wird es knifflig“, sagte Raschke. „Versucht man, den Druck zu erhöhen, werden die Zylinderkopfbolzen überlastet. Man muss Werkstoffe wählen, die dort funktionieren, wo sie sollen.“
ARP 2000 zeigte bei 220.000 psi sehr gute Ergebnisse und wies laut Raschke auch bei höheren Klemmkräften noch gute Dauerfestigkeitseigenschaften und eine gute Duktilität auf. Darüber hinaus bietet ARP kundenspezifische Werkstoffe an.
„Einer der großen Vorteile von Custom Age ist, dass es sich um ein rostfreies Edelstahlmaterial handelt“, sagte Raschke. „Es besitzt eine hohe Zugfestigkeit (über 260.000 psi), sodass man es bedenkenlos schütteln kann. Es ist ebenfalls Edelstahl. Das Problem bei Dieselmotoren ist die hohe Hitze, Feuchtigkeit und die Abgase – das ist alles. Bei herkömmlichen Stahlkonstruktionen ist das anders. Korrosion setzt Wasserstoff frei, und Wasserstoffversprödung kann Befestigungselemente beschädigen. Wenn man die Bolzen überhitzt, um sie zu verstärken, entsteht korrosionsbedingte Korrosion. Das Risiko von Wasserstoffversprödungsproblemen verdoppelt sich dadurch.“
Natürlich beeinflusst nicht nur das Material, sondern auch die Größe des Bolzens, welcher Bolzen Ihren Anforderungen am besten entspricht. Im Allgemeinen können für die meisten Cummins-Anwendungen 12-mm-Schraubenkopfschrauben verwendet werden. Besonders leistungsstarke Anwender verwenden jedoch mitunter 14-mm-Bolzen, 9/16-Zoll-Bolzen oder sogar 5/8-Zoll-Bolzen.
„In den meisten Fällen sind die Zylinderkopfschrauben Ihres Cummins-Motors ab Werk mit 12 mm Durchmesser versehen“, sagte Ziegler. „Im Rennsport verwenden wir seit jeher 14 mm oder 9/16 Zoll für höhere Drehmomente. Die Zylinderkopfschrauben meines Rennwagens werden mit 339 Nm angezogen. Die 12-mm-Schrauben hingegen nur mit 169 Nm. Das ist ein großer Unterschied in der Haltekraft, aber es handelt sich auch um eine ganz andere Anwendung.“
Raschke erklärte, viele Mitarbeiter bei Cummins hätten früher größere Bolzen gebohrt, weil ihnen schlichtweg das nötige starke Bolzenmaterial fehlte. Dank ARP sei dies nun möglich.
„Obwohl weiterhin mit Blöcken gearbeitet werden soll, bieten wir höherwertige Materialien an“, sagte er. „Unsere Lösung besteht in der Regel darin, qualitativ hochwertigere Befestigungselemente für den Werkseinsatz herzustellen. Wenn Sie etwas ändern möchten, legt sich unsere Spezialabteilung richtig ins Zeug. Wir haben bereits an vielen verschiedenen Dieselfahrzeugen gearbeitet. Hersteller wie Shade, Heisley, Wagler und andere machen das ebenfalls.“
Auch wenn eine größere Größe manchmal verlockender klingt, warnt Raschke vor Fehlern, die von deinem Block, deinem Kopf und den notwendigen Schritten abhängen, um den größeren Pickel optimal zu nutzen.
„Manche verwenden sogar 9/16- oder 5/8-Zoll-Bolzen“, sagte er. „Letztendlich kann man zwar den größten Bolzen einsetzen, aber die Zylinderwand hält ihn nicht aus, oder es ist kein Platz für die Zylinderkopfdichtung, und man ruiniert den Motorblock. Ist der Zylinderkopf nicht stark genug für höhere Klemmen oder schwere Lasten? Es gibt viele Dinge zu beachten, anstatt einfach etwas Stärkeres einzubauen. Man braucht auch eine Zylinderkopfdichtung mit den entsprechenden strukturellen Eigenschaften.“
„Für eine heute erhältliche Mehrlagendichtung benötigt man Befestigungselemente, die im Straßenverkehr weniger robust sind als im Rennwagen. Denn ein Rennwagen wird häufiger zerlegt und gewartet, während ein Straßenfahrzeug Hunderttausende von Kilometern zurücklegen muss. Eine Kopfstütze lässt sich nicht plattdrücken und auch nicht dehnen und stauchen.“
Zeigler antwortete auf diese Anmerkungen mit der Feststellung, dass überdimensionierte Ständer oder besonders robuste Materialien in den meisten Fällen nicht erforderlich seien.
„Wenn es sich um eine einfache Anwendung ohne jeglichen Schnickschnack handelt, gibt es keinen Grund, so viel Geld auszugeben“, sagte Ziegler. „Wenn die Arbeit ordentlich ausgeführt wird, stellen gute Schrauben mit passenden Unterlegscheiben und sorgfältiger Vorbereitung kein Problem dar.“
Wie bei den meisten Motorarbeiten gilt auch hier: Wenn die Arbeit korrekt ausgeführt wird, ist sie in 99 % der Fälle erfolgreich. Dasselbe gilt für das Anziehen der Zylinderkopfschrauben. Wir haben Justin von Zeigler Diesel Performance besucht, um zu sehen, wie Gator Fastener einen Satz 12-mm-Zylinderkopfschrauben an einem Cummins-24-Ventil-Motor montiert.
Justin lobte Gator sofort für Verpackung und Präsentation. Gator- und ARP-Stehbolzen werden in einer gleich großen Box geliefert, die das benötigte Montagematerial, Markenaufkleber und eine Montageanleitung enthält. ARP-Stehbolzen sind üblicherweise einzeln in Kunststoffbuchsen, Muttern und Unterlegscheiben verpackt. Bei den Gator-Verschlüssen befinden sich die Stehbolzen in einem formschönen Kunststoffkoffer. Jeder Stehbolzen ist mit einer Schutzkappe versehen, und Unterlegscheiben und Muttern sind separat verpackt. Ein wesentlicher Unterschied liegt in der mitgelieferten Schmierung. ARP liefert eine kleine Packung Fett, Gator hingegen eine große Tube AMSOIL-Montagefett.
Vor dem Einsetzen der Bolzen und nach dem Einsetzen des Wasserhahns in jedes Loch ist Sauberkeit von entscheidender Bedeutung, um spätere Probleme zu vermeiden.
„Am wichtigsten ist die Sauberkeit“, sagte Ziegler. „Nachdem man die Löcher gestanzt hat, muss man sie mit Druckluft ausblasen und alles mit Bremsenreiniger abwischen, um sicherzustellen, dass alles absolut sauber ist, bevor wir die Bremsbeläge auf die Oberfläche auflegen.“
Das Cummins Gator Stehbolzen-Set enthält 26 Stehbolzen – 6 längere Stehbolzen für die Außenseite des Zylinderkopfs und 20 kürzere für die Innenseite. Jeder Stehbolzen wird vor dem Einbau in Zylinderkopf und Motorblock mit Montagefett geschmiert. Ähnlich wie die ARP2000 Stehbolzen benötigen diese 12-mm-Alligator-Stehbolzen drei Anzugsmomente (40, 80 und 125 ft-lbs), um ein Drehmoment von 125 ft-lbs zu erreichen. Die ARP 625 Stehbolzen hingegen erreichen ein Drehmoment von bis zu 150 ft-lbs (50, 100, 150). Die Anleitungen beider Hersteller beschreiben die Montage der Stehbolzen anschaulich.
Wie bereits erwähnt, hat ARP alle Halterungen konstruiert. Daher wird empfohlen, sie nur mit 80 % Last zu montieren. Für eine festere Montage zur Ausdehnung ist eine 20%ige Dämpfung erhältlich. Weder Gator noch ARP geben Auskunft darüber, ob ihre Bolzen wiederverwendbar sind. Justin kann Ihnen aus erster Hand sagen, was möglich ist.
„Vor ein paar Jahren hatte mein Traktor die gleichen ARP-Stehbolzen für fünf verschiedene Motoren“, sagte er. „Ich habe sie gemessen, und nichts hatte sich gedehnt oder verändert, deshalb benutze ich sie ständig und hatte nie ein Problem.“
Die Montage der Bolzen kann je nach Auftrag 4–6 Stunden dauern. Wenn Sie keine eigene Werkstatt haben, können Sie lediglich die Endbearbeitung des Zylinderkopfs nicht selbst übernehmen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Haarnadelkurven keine hohe Mathematik erfordern und auch deren Aufbau nicht kompliziert ist. Dennoch sollte man sicherstellen, dass man die Arbeit richtig macht, da die Folgen eines Fehlers katastrophal sein können.
„Das Wichtigste ist, eine bewährte Kombination zu wählen“, rät Raschke. „Viele suchen im Internet nach diesem Turbolader, dieser Einspritzdüse, diesem Zylinderkopf und diesem Zündring, mischen alles zusammen und es funktioniert trotzdem nicht. Sie übernehmen die Ideen von vier oder fünf verschiedenen Leuten, anstatt die Kombination zu wählen, die ihren Bedürfnissen entspricht. Bei jeder Entwicklung muss man das Gesamtbild im Auge behalten.“
„Man braucht die richtigen Unterlegscheiben, die richtige Klemmkraft und die passenden Unterlegscheiben für den Zylinderkopf. Sobald man extreme Leistungen erbringt, dann braucht man Feuerringe und ähnliches.“
Laut Zeigler machen die meisten Leute nichts falsch, wenn es um die Spikes selbst geht, sondern eher bei deren Vorbereitung.
„Eine saubere Deckoberfläche ist entscheidend, insbesondere bei der Verwendung dieser laminierten Stahlscheiben – die Oberflächenbeschaffenheit muss stimmen“, sagte Zeigler. „Die Oberflächenbeschaffenheit muss immer gleich sein.“
Heutzutage bietet fast jede Motorkomponente Käufern eine Vielzahl von Optionen. Motorteile gehören jedoch zu den wenigen Bereichen, in denen ARP aufgrund von Qualität, Erfahrung und Produkt eindeutig die Marke der Wahl ist. Diese Vormachtstellung ist zwar noch nicht unangefochten, doch drängen immer mehr Wettbewerber wie Gator Fasteners auf den Markt, und aktuelle Lieferkettenprobleme verschaffen anderen einen Vorteil.
„Niemand kann den Erfolg von ARP beeinflussen“, räumt Ziegler ein. „Ich denke jedoch, dass Gator Fasteners erfolgreich sein kann, solange die Preise nicht zu hoch werden. Der Preis stimmt und die Qualität ist definitiv top. Ich halte das für eine wirklich gute Alternative zu manchen ARP-Produkten, denn wir warten jetzt schon seit Monaten.“
Raschke räumte ein, dass ARP vor Herausforderungen steht, da viele Hersteller Schwierigkeiten haben, die Nachfrage zu decken. Das Unternehmen arbeite daran, Wartezeiten zu verkürzen und den Durchsatz zu erhöhen, sagte er.
„Das Angebot von ARP ist schwer zu übertreffen, aber Gator Fasteners scheinen eine gleichwertige Alternative zu sein.“