Der härteste Kolben der Welt nützt nichts, wenn der Kolbenbolzen seinen Geist aufgibt. Hier finden Sie eine Aufschlüsselung dessen, was der Kolbenbolzen bewirkt, warum er ausfällt und wann er aufgerüstet werden muss, um die Stärke Ihrer Motorkombination zu verbessern. Es heißt, dass der Kolben und die Pleuelstange die am meisten beanspruchten Teile eines Hochleistungsmotors sind. Nur wenige Motorenbauer bestreiten diese Vorstellung, aber was ist mit dem weniger glamourösen Stück Stahl, das sie durch dick und dünn zusammenhält? In gewisser Weise ist die Handgelenksnadel wie der unbesungene Soldat, der sich über die Stacheldrahtbarriere wirft, während der Rest der Truppe über seinen Rücken rennt. Schlag für Schlag nimmt der Kolbenbolzen genauso viel für das Team ein wie die Stange oder der Kolben. Wenn Sie eine starke Zwangsansaugung, Lachgaseinspritzung, hohe Drehzahlen oder eine starke Dauerbelastung Ihres Hochleistungsmotors verwenden, stellen verbesserte Kolbenbolzen das Versicherungsangebot des Jahrhunderts dar.
Die Wandstärke ist je nach Anwendung ein entscheidender Faktor. Die Umrüstung auf einen Stift mit dickerer Wandung und besserem Material ist bei jedem Renn- oder Leistungsmotorbau immer ein positiver Schritt.
Dem Kolbenbolzen obliegt die gewaltige Aufgabe, den Kolben hunderte Male pro Sekunde unter enormem Zylinderdruck und wechselnder Belastung, die bis zu 400 g erreichen kann, vor dem Abgrund zu retten. Unter diesen Bedingungen kann sich der Stift verbiegen und in eine Eiform verformen, selbst wenn er gut geschmiert ist. Der schlimmste Fall tritt auf, wenn der Kolben am oberen Ende des Auslasshubs seine Richtung umkehrt. Es gibt nur einen geringen oder gar keinen Zylinderdruck, um die Umkehrung abzufedern, sodass der Bolzen das volle Gewicht des Hochgeschwindigkeitskolbens trägt, wenn dieser zurück in den Zylinder gezogen wird. Beim Ansaughub kehrt der Kolben gegen den steigenden Zylinderdruck um, der typischerweise etwa zwölf Grad nach dem oberen Totpunkt (OT) seinen Höhepunkt erreicht. Auch hier ist die Trägheitsbelastung erheblich, sie wird jedoch durch die Kraft des Verbrennungsvorgangs abgefedert.
Ein Rennkolben weist häufig eine geschmiedete Seitenentlastung auf. Dadurch werden die Bolzennaben von der Außenseite des Kolbens nach innen bewegt, wodurch der Kolbenbolzen verkürzt wird, um die Masse zu reduzieren. Es kann jedoch zu einer zusätzlichen Belastung des Kolbenbolzens führen, sodass ein stärkeres Grundmaterial oder ein dickwandigerer Stift erforderlich ist.
Man kann die Bedeutung des Kolbenbolzens in Umgebungen mit hohen Drehzahlen und hoher Leistung kaum genug betonen. Bei einigen Anwendungen mit normaler Ansaugung, bei denen ein maximales Verdichtungsverhältnis angestrebt wird, drücken viele Hersteller das Spiel zwischen Kolben und Kopf so weit aus, dass sehr leichte Markierungen auf den Kolbenböden zurückbleiben. Das Festhalten am Kolben ist bei sehr hohen Kolbengeschwindigkeiten und engem Spiel entscheidend für das Überleben des Motors. In anderen Fällen versuchen hohe Zylinderdrücke durch Lachgas oder erzwungene Induktion, den Kolbenbolzen zu verbiegen und zu verformen. Wenn sich der Stift verbiegt, versucht er, das Schmiermittel aus dem Weg zu drängen, wodurch die Reibung zunimmt. Es wird mehr Strom verbraucht und die damit verbundene Hitze versucht, die Bolzen, Kolben und Pleuel zu zerstören.
Was ist die beste Wandstärke?
High-Tech-Kolbenbolzen von Trend Performance werden in allen Diamond-Kolben je nach Länge, Wandstärke, Material und verfügbaren DLC-Beschichtungen (Diamond Like Carbon) für überragende Leistung angeboten.
Mit diesem Wissen müssen wir uns fragen, welche Faktoren die Pin-Wahl beeinflussen und welche Leistungsstufen oder Anwendungen eine größere Wandstärke, bessere Materialien und/oder spezielle Beschichtungen erfordern. Mehr Leistung bedeutet immer mehr Zylinderdruck, daher sind wir gezwungen, Teile zu berücksichtigen, die das Leistungsniveau des Motors ergänzen. In der Regel werden die meisten handelsüblichen Hochleistungskolben mit Stiften geliefert, die für den vorgesehenen Einsatzzweck geeignet sind. Natürlich missbrauchen Rennfahrer dies oft, indem sie Power-Addierer hinzufügen, die die Pin-Belastung leicht über das hinaus erhöhen können, was Standard-Pins tolerieren können.
Wie bei allem im Rennsport und bei vielen Hochleistungs-Straßenmotoren ist die Wahl des Stifts anwendungsspezifisch. Ihr Kolbenlieferant wird nichts liefern, was der Aufgabe nicht gewachsen ist, aber Sie müssen ehrlich zu sich selbst sein, was Ihre Absichten angeht. Im Rennsport sind Kolbenbolzen aus Werkzeugstahl mit einer Wandstärke von .090-,125-Zoll oft für die meisten Anwendungen mit normaler Saugleistung ausreichend, aber große Motoren mit mehr als 800-1000 PS benötigen Bolzen mit eine Wandstärke von mindestens 0,75 mm, da sie um schwerere Kolben geschleudert werden. Und wenn Sie mit hohem Boost oder Lachgas fahren, müssen die Stifte entsprechend dicker und aus erstklassigem Material sein. Durchbiegung des Handgelenkbolzens, unzureichender Bolzenabstand oder schlechte Schmierung verstärken zusammen die schädlichen Auswirkungen einer unzureichenden Bolzenauswahl.
Hier ist eine praktische Standardtabelle, die Sie für die vorläufige Auswahl der Handgelenksnadeln verwenden können, bevor Sie mit den Technikern über Ihre genauen Anforderungen sprechen.
Normalerweise abgesaugt
Lagerstifte 450-500HP
.090-.125 500-700HP
* Wenn Sie auf der Straße aufladen oder einen milden NOS-Schuss verwenden, empfiehlt es sich, die empfohlenen Stiftgrößen für Saugmotoren etwas weiter zu erhöhen
Mit Kompressor oder NOS
.130-.150 700-1000HP (H13 und DLC empfohlen)
.160-.250 1000-1500HP (H13 und DLC empfohlen)
.260-.330 1500HP-plus (M2 oder TP1 und DLC empfohlen)
Laut Steve Rhodey von Trend Performance: „Die Wandstärke kann sich ändern, wenn zum Zeitpunkt der Technik weitere Informationen eingeholt werden. Viele Wandstärken überschneiden sich und das ist in Ordnung. Es geht nur darum, das richtige Teil zu bekommen. Viele Leute haben das getan.“ Sie gehen davon aus, dass die Stifte nur die Rotationsmasse bestimmen, aber das ist nicht immer der Fall, wenn man die Belastung bedenkt, die ein Handgelenkstift erkennen kann. Es gibt KEINE Masse, über die man sich Sorgen machen müsste, wenn der Stift zu leicht ist.
Unter anderem sollten Sie mit Ihrem technischen Vertreter darüber sprechen, dass der Abstand zwischen den Stiften und die Qualität der Schmierung einen hohen Stellenwert haben. Jede Anwendung, die stark genug ist, um den Stift zu biegen, profitiert von einer Lockerung der Stiftabstände. Die meisten Stifte laufen mit einem Abstand von {{0}},0008-0,0010-Zoll. Bei starker Beanspruchung und hohem Zylinderdruck können Sie Probleme vermeiden, indem Sie den Stiftabstand auf 0,0020-0,0022-Zoll vergrößern. Enge Abstände sind oft eine Katastrophe, die nur darauf wartet, passiert zu werden. Lockerer ist fast immer sicherer, insbesondere wenn auch Probleme mit der Schmierung vorliegen.
Dieselkolben (abgebildet) und andere Umgebungen mit hohem Zylinderdruck wie Top-Kraftstoff- und Funny-Car-Motoren erfordern dickwandige Werkzeugstahlstifte, um den starken Stößen standzuhalten, die durch hohe Ladedruckstufen und Nitromethan-Kraftstoffe entstehen.
Typische Nasssumpfsysteme bieten reichlich Ölspritzer, um die Schmierung der Stifte zu unterstützen. Bei einer Rennanwendung stehen häufig eine Trockensumpfschmierung, ein Kurbelabstreifer, ein Wannenauslass und eine Vakuumpumpe zur drastischen Reduzierung des Ölgehalts in der Wanne sowie eine Spritzschmierung zur Verfügung. Seitenwind und Ölnebel können in manchen Fällen überkontrolliert werden. Einige Hersteller berichten sogar von stärkeren Anzeichen von Pin-Beschädigung auf der Seite des Motors mit dem Kurbelabstreifer und dem Pfannen-Kickout, weil sie das Öl auf dieser Seite des Motors so effektiv entfernen. In dieser Umgebung hilft immer ein zusätzlicher Abstand.
In fast jeder Hochdruckumgebung sind Werkzeugstahlstifte, DLC-Beschichtungen, größere Abstände und ausreichende Schmierung die Sicherheit, die Sie brauchen. Trend Performance erfüllt diese Anforderungen mit einem umfassenden Sortiment an Pin-Auswahlmöglichkeiten, um jede mögliche Umgebung abzudecken.
Beginnend mit der G-Serie von Trend werden Stifte aus dickwandigem Vollmaterial aus Chrom-Molybdän 4130 hergestellt, was aufgrund des besseren Materials und der Präzisionsbearbeitung eine beliebte Wahl bei Kolbenherstellern und Lagerkolbenverkäufern ist. 4130-Legierungen sind der herkömmlichen Alternative aus Weichstahl 1018 überlegen. Dieser Stahlstift ist ideal für den Einsatz in Rennmotoren mit Saugmotor geeignet. Die Stifte sind wärmebehandelt (60 Rockwell AD/45 Kern), getrommelt und auf die Wandstärken 0,125 und 0,155 geschliffen.
Neben einer optimalen Wandstärke sind robuste Oberflächen wie die DLC-Beschichtung von Trends äußerst wünschenswert, um Motorteile zu schützen, wenn sie durch starke Stöße, unzureichende Schmierung und enge Spiele beansprucht werden – alles Probleme, die Trend geschickt gelöst hat.
Trend verwendet für die meisten seiner Premium-Kolbenbolzen H13-Werkzeugstahl. H13 gilt als das beste Allround-Material für die meisten Anwendungen, insbesondere in Power-Adder-Motoren; Es ist auch eine beliebte Wahl bei Pro Stock-Drag-Racing-Motoren. H13-Stifte haben einen Rockwell-Härtewert um Rc54 und können problemlos mit einer DLC-Beschichtung (Diamond-Like Carbon) beschichtet werden. Diese Stifte werden für alle gängigen Anwendungen in 0.005-.0.{{10}}10Zoll Wandstärkenschritten von {{ 16}},135-Zoll bis 0,225-Zoll und 0.225, 0,250, 0,275 und 0,{21}}Zoll Wände für anspruchsvolle Anwendungen. H-13-Stifte sind zur Spannungsentlastung ebenfalls innen geschliffen und bei Bedarf können hartgedrehte Enden und Fasen hinzugefügt werden.
TP1
TP1, eine neue Trend-Pin-Legierung, ist außergewöhnlich hart und sehr zäh. Es ist beschichtet und kostengünstiger als sein Rivale, C300-Maraging-Stahl, und ist ausschließlich für Top Fuel-, Funny Car- und Pro Stock-Motoren spezifiziert. Diese neuen Pins sind derzeit in Sondergrößen oder Strumpfgrößen von 0.270, 0.310 und 0.330-Zoll erhältlich. Dieses Material erfreut sich in der Welt der Sport-Kompaktfahrzeuge mit hoher Leistung, im Pro-Mod-, Radial- und Sportlerbereich immer größerer Beliebtheit. Sogar viele limitierte Late-Modelle, Super-Late-Modelle, Outlaw- und Sprint-Autos fahren mit ihm, weil er die Hölle durchmachen kann und dabei in Form bleibt.
Kolbenbolzen sind wie Stangenbolzen die Kryptonite-Attentäter der nachlässigen Montage von Rennmotoren. Trend Performance bietet endlose Lösungen für die Langlebigkeit des Motors mit Kolbenbolzen in allen erdenklichen Größen, Wandstärken und Materialien.
Top-Fuel- und Funny-Car-Teams lassen ihre Pins normalerweise so lange laufen, bis sie sich verbiegen, was fast sofort der Fall ist. Sie beschichten ihre Stifte nicht, da dies die Kosten für Einwegkomponenten erhöht.
Trend ist davon überzeugt, dass sein neuer beschichteter TP{0}}-Stift eine weit überlegene Langlebigkeit und die Fähigkeit besitzt, Abrieb und extreme Biegemomente zu widerstehen. Er wird auf eine durchgehende Härte von Rc60 wärmebehandelt (vom äußeren Gehäuse bis zum inneren Kern gehärtet). Dieser Stift kombiniert die Zähigkeit der Maraging-Stähle mit der Härte, Druckfestigkeit und Oberflächenqualität von M2, dem überlegenen Hochgeschwindigkeitsstahl Werkzeugstahl.
In Bezug auf Zugfestigkeit und Streckgrenze liegen H13-Stifte und die neueren M2- und TP1-Stifte weit über den gebräuchlicheren 4130- und 4340-Legierungen, sie sind jedoch anwendungsspezifisch. Es ist wichtig, dass Sie mit den erfahrenen Technikern von Trend sprechen, um den Pin zu finden, den Sie für Ihren Motor benötigen. Es gibt wirklich keine Umgebung, die zu hart für Trend Performance-Anstecknadeln ist, aber die größten Vorteile erzielen Sie, wenn Sie auf die richtige Größe und den richtigen Vorbereitungsgrad aufrüsten. Etwas dickere Wände mit geringeren Abständen und eine gute Schmierung können sicherstellen, dass der gesamte Verbrennungsdruck, den Sie erzeugen, zum Drehen der Kurbel genutzt wird und nicht nur den Kolben in die Stange treibt, wenn ein Bolzen ausfällt. Übersehen Sie diesen wichtigen Schritt bei der Auswahl Ihrer Baupläne nicht.