Versterkte ARP-cilinderkoptapeinden Toyota Subaru 4U-GSE FA20

De betrokken motor

De 4U-GSE, bij Subaru FA20 genoemd, is de atmosferische boxermotor van 2,0 liter met zestien kleppen die Toyota en Subaru samen hebben ontwikkeld; hij zit in de Toyota GT 86, de Scion FR-S en de Subaru BRZ. ARP koppelt eraan twee tapeindenkits van ARP2000, beide geleverd met 12-puntsmoeren: de 203-4305, opgegeven voor Toyota, en de 260-4301, opgegeven voor Subaru.

Af fabriek wordt de cilinderkop van deze motor bevestigd met kopbouten; deze ARP-kits vervangen ze door tapeinden en moeren.

Versterkte ARP-cilinderkoptapeinden

De cilinderkopbouten werken voortdurend: ze houden de kop tegen het blok gedrukt, persen de pakking op de juiste waarde samen en houden de druk van de gassen bij elke verbranding tegen. Verliezen ze ook maar een beetje spanning, dan begint de pakking te lekken.

Voor deze motor zijn twee ARP-kits beschikbaar: de 203-4305, opgegeven voor Toyota, en de 260-4301, opgegeven voor Subaru, beide van ARP2000, met schroefdraad M11 x 1,25 en 12-puntsmoeren. De handleidingen verschillen: bij de 203-4305 worden de tapeinden met de hand ingedraaid voordat de kop wordt geplaatst, bij de 260-4301 nadat de kop en de pakking zijn geplaatst. De ARP2000-reeks is gebaseerd op een door ARP ontwikkeld gelegeerd staal: na de warmtebehandeling haalt het 220.000 psi treksterkte, waarna de schroefdraad wordt gerold. Standaardbouten vallen doorgaans in de klassen 10.9 en 12.9, dus minimaal 150.800 tot 176.900 psi; ARP2000 ligt daar 24 tot 46 % boven. In M11 x 1,25 houden de ARP2000-tapeinden stand tot 700 pk op deze viercilinder (berekende richtwaarde).

Technische kenmerken

Aanhaalmoment

Tapeinden 203-4305: er wordt geen koppel op de tapeinden gezet wanneer ze in het blok gaan: ze worden met de hand ingedraaid. De handleiding laat schroefdraadborging toe om ze blijvend te monteren, mits het aanhalen klaar is voordat het product uithardt.

De handleiding vraagt de draden van het blok vóór de montage te reinigen, zo nodig met de ARP-draadtap M11 x 1,25.

Een tapeind dat in de koelmantel uitkomt, krijgt ARP-afdichtmiddel op het deel dat in het blok wordt gedraaid; Loctite is toegestaan bij een permanente montage.

Anders dan bij de 260-4301 laat deze handleiding beide zijden van de sluitringen met Ultra-Torque insmeren, samen met de draden en de moeren, vóór de drie gelijke slagen.

Tapeinden 260-4301: elk tapeind wordt met de hand, zonder koppel, in het blok gedraaid. De handleiding van deze set noemt geen schroefdraadborging; ARP geeft aan dat sommige motorbouwers er een van middelsterke sterkte (blauw) aan de blokzijde gebruiken, maar nooit op de moeren, nooit met ARP-vet en alleen als het aanhalen klaar is voordat ze uithardt.

Deze handleiding eist droge kopvlakken en droge sluitringen: elk spoor van olie wordt van beide zijden van elke sluitring geveegd, en de Ultra-Torque komt alleen op de draad van de tapeinden en onder de moeren.

De draden van het blok worden vóór de montage gereinigd, zo nodig met de ARP-draadkam M11 x 1,25; de handleiding noemt ook geen afdichtmiddel, en de zeskantopening aan het uiteinde van elk tapeind dient alleen voor het indraaien en verwijderen.

Het eindaanhalen gebeurt in drie opeenvolgende stappen, volgens de aanhaalvolgorde van de fabrikant; deze aanhaalmomenten gelden alleen met ARP-montagesmeermiddel op de schroefdraad en onder de moeren.

Deze aanhaalwaarden volgen de ARP-handleidingen 203-4305 en 260-4301; voor de volledige procedure, inclusief de aanhaalvolgorde van de fabrikant, blijft de geldende officiële handleiding van elke kit de referentie. Raadpleeg de ARP-handleiding 203-4305; Raadpleeg de ARP-handleiding 260-4301

Technische gids

De opgegeven aanhaalmomenten hebben alleen zin met ARP-montagevet, aangebracht op de schroefdraad en onder de moeren.

Het merk ARP

ARP (Automotive Racing Products), begin jaren 1970 opgericht door Gary Holzapfel, afkomstig uit de lucht- en ruimtevaart, stelde zich tot doel motorschade door ontoereikende bouten in de wedstrijdsport uit te bannen. De duizenden referenties worden in Californië ontworpen en geproduceerd, in verschillende materiaalkwaliteiten afhankelijk van de toepassing.

De voordelen ten opzichte van de originele bouten

Criterium	Originele kopbouten	Versterkte ARP-tapeinden
Schroefdraad van het blok	Bij elke montage belast	Gespaard: tapeinden met de hand ingedraaid

Wanneer tapeinden noodzakelijk worden

Op een motor die origineel is gebleven, doen de standaardbouten hun werk. Overstappen op versterkte bouten wordt zinvol zodra:

• 4U-GSE (FA20) opgevoerd, met of zonder toegevoegde turbo: vermogen boven de serie
• De compressieverhouding wordt verhoogd
• Er een versterkte MLS-pakking wordt gemonteerd, met haar behoefte aan een hoge en gelijkmatige voorspanning
• De kop al eens is losgekomen of de pakking al heeft begeven
• De motor in wedstrijden wordt gebruikt, met intense warmtecycli en herhaalde demontages

Voertuigcompatibiliteit

Waarom is dit de voordeligste oplossing?

Op een opgevoerde 4U-GSE of FA20 bepalen de originele bouten het plafond van de belasting op de pakking. ARP2000-tapeinden van 11 mm dragen die veel hoger, voor een bedrag dat niet te vergelijken is met een kop die moet worden gevlakt en een pakking die moet worden vervangen.