Apex-afdichtingen dienen als afdichtingen op de top (of hoeken) van de rotor, waardoor wordt voorkomen dat de vier fasen van de cyclus zich vermengen, zoals uitlaatgassen die de inlaat binnenkomen en dergelijke. Een rotatiemotor werkt door drie kamers te scheiden in een holle, eivormige behuizing "cilinder". De vierdelige cyclus van inlaat, compressie, verbranding en uitlaat wordt geregeld door een draaiende driehoekige rotor in de behuizing. Dit ontwerp helpt bij het besparen van gewicht, wat resulteert in een hogere vermogen-gewichtsverhouding dan bij een conventionele viercilindermotor.
Om compressie in de kamer te houden, moeten de drie punten van de driehoek luchtdichte afdichtingen vormen tegen de binnenbehuizing. Deze zegels aan de drie apexen van de driehoek, zoals eerder vermeld, staan bekend als apex zegels.
Veerbelaste apex-afdichtingen zijn meestal gemaakt van gebogen metalen inzetstukken die tegen het motorhuis duwen wanneer de rotor beweegt. De drie apex-afdichtingen, één aan elke apex, zijn de enige delen van de rotor die contact maken met de binnenste behuizingskamer.
Omdat Apex-afdichtingen een essentieel onderdeel vormen van het verbrandingsproces, hoeven ze niet vaker te worden vervangen dan een motorrevisie voor normaal rijden. Ze mogen alleen tussen 100 en 200 duizend mijl worden vervangen, mogelijk minder, maar u moet oppassen voor tekenen dat uw apex-afdichtingen voortijdig bezwijken.
Omdat de apex-afdichtingen in contact staan met de behuizing, zijn ze meestal gecoat met motorolie om wrijving te verminderen. Als gevolg hiervan verbrandt een rotatiemotor door zijn ontwerp een kleine hoeveelheid olie. Apex-afdichtingen verslijten als de kamer niet voldoende wordt gesmeerd. Het is belangrijk op te merken dat apex-afdichtingen, zoals veel motoronderdelen, in kwaliteit variëren, waarbij sommige duurzamer zijn dan andere.
Een beschadigde of defecte apex-afdichting kan tot tal van problemen leiden. De meeste problemen in verband met defecte apex-afdichtingen worden veroorzaakt door een gebrek aan compressie. Slechte compressie kan een breed scala aan problemen veroorzaken in elke verbrandingsmotor. Hier volgen enkele van de meest voorkomende compressiegerelateerde symptomen die kunnen wijzen op een gebarsten of beschadigde apexafdichting:
Als u merkt dat het voertuig moeilijk start nadat de motor gedurende langere tijd is uitgeschakeld (bijvoorbeeld nadat het de hele nacht heeft gestaan), of als het voertuig op een andere manier moeilijk start als de motor koud is, kan een compressiegerelateerd probleem zijn dat wordt veroorzaakt door een defecte apex-afdichting. Hoewel slecht onderhoud, koolstofophoping in de motor en andere problemen allemaal kunnen bijdragen aan een harde start, is de meest voorkomende boosdoener een defecte apex-afdichting.
Als uw door Wankel-rotatiemotor aangedreven voertuig vaak begint te mislukken, is dit een teken van slechte compressie. wat natuurlijk het meest voor de hand liggende teken is van een beschadigde of defecte apex-afdichting. Misschien wilt u een van de bougies verwijderen om er zeker van te zijn dat het een compressieprobleem is. Wanneer u probeert een voertuig te starten terwijl de bougie is verwijderd, moet u luisteren naar een ongelijkmatig of onregelmatig geluid.
Een veelvoorkomend probleem dat u kunt tegenkomen en dat wordt veroorzaakt door defecte apex-afdichtingen, is het onregelmatig stationair draaien van het voertuig wanneer het wordt gestopt. Het voertuig stopt abrupt en is niet in staat stationair toerental te handhaven. U kunt dit testen met een compressietester. U zult hoogstwaarschijnlijk ontdekken dat de compressie aanzienlijk wordt verminderd als gevolg van een defecte apex-afdichting.
Wanneer u de motor van uw auto naar een hoog toerental draait en het voertuig nauwelijks beweegt, is dit bijna altijd een teken dat de apex-afdichtingen defect zijn. Als u problemen ondervindt bij het beklimmen van heuvels of het rijden met redelijke snelheden, moet u uw voertuig laten inspecteren en de apex-afdichtingen laten controleren.
Hoewel de dikte van de apexafdichting in de loop van de tijd is afgenomen, zijn de algehele betrouwbaarheid en compressieafdichtingscapaciteiten van deze dunnere afdichtingen niet aangetast. Alle motoren die na 1986 zijn gebouwd, zowel turbo als non-turbo, hebben de dunste (2 mm) afdichtingen en produceren het meeste vermogen.
Van 1974-1995-motoren zijn er drie soorten apex-afdichtingen die worden gebruikt, zoals gietijzer (voorraad), met aluminium gevulde koolstof en keramiek. Er zijn veel factoren die bepalen wat voor u de beste apex-afdichtingen zijn, waaronder het toerentalbereik, de motor met normale aanzuiging of drukvulling, de aanvaardbare slijtagepercentages en de kosten.
Gietijzeren Apex-afdichtingen (voorraad) zijn ideaal voor een breed scala aan toepassingen. De standaard afdichtingen zullen beter "afdichten" en langer meegaan als u nooit meer dan 8500 tpm (RX-8 - 9500 tpm) overschrijdt en de motor niet met hoge drukvulling laat lopen (niet meer dan 12 psi boost). Gebruik bij het bouwen van een krachtige motor het meest recente model apex-afdichting/rotorbehuizing-combinatie voor uw motorserie.
Ze zijn zeer geschikt voor atmosferische motoren met een hoog toerental. Ze zijn redelijk geprijsd en uiterst betrouwbaar. Ze dichten niet zo goed af als meerdelige gietijzeren afdichtingen, vooral bij lage RPM, maar dit is geen significant probleem in het bereik van 8.500 tot 10.000 RPM.
Omdat ze de lichtste afdichting zijn die er is, blijven carbon afdichtingen zeer goed op het oppervlak van het rotorhuis, zelfs bij hoge toerentallen. Koolstofafdichtingen worden echter niet aanbevolen voor gebruik in turbotoepassingen omdat ze bij een ontploffing te broos zijn.
Keramische apex-afdichtingen hebben verschillende voordelen ten opzichte van koolstofafdichtingen, waaronder een hogere treksterkte, een extreem hard, glanzend oppervlak dat wrijving vermindert en een kleinere toename bij toenemende temperatuur.
Dit zorgt voor nauwere montagespelingen en minder gaslekkage. Daarom ontwierp Mazda ze in de eerste plaats voor wedstrijdgebruik. Deze afdichtingen hebben echter enkele nadelen. Ze zijn zwaarder dan carbon seals en veel duurder. Ze kunnen ook worden vernietigd door detonatie, wat vooral gebruikelijk is bij motoren met turbocompressor.
De selectie van apex-afdichtingsveren is over het algemeen eenvoudig:gebruik gewoon de afdichtingsveren die worden aanbevolen voor de apex-afdichtingen die u hebt gekozen. Dubbele veren daarentegen zijn over het algemeen gunstig voor motoren die met een hoge boost of extreem toerental draaien.
Als u denkt dat het afdichten van de ruimte tussen de zuiger en de cilinderboring van een typische zuigermotor moeilijk is, overweeg dan de problemen waarmee de wankelmotor wordt geconfronteerd. De roterende wankelmotor werd ooit beschouwd als de legitieme opvolger van de bescheiden zuigermotor, die zorgde voor een soepelere vermogensafgifte in een compactere vorm, maar vroege modellen hadden enorm te lijden van problemen met de verbrandingsgasafdichting tussen de rotor en de behuizing. En als je naar de mechanica van dit alles kijkt, kun je zien waarom.
Om de juiste compressie en expansie van de werkvloeistof te behouden, moet de rotor worden afgedicht over de toppen tussen de rotorvlakken en rond de zijkanten; en hoewel het zijafdichtingssysteem weinig of geen uitdagingen vormt, bieden de apexafdichtingen enkele van de meest complexe complicaties.
Om te beginnen, in tegenstelling tot het klassieke zuigerveerpakket, dat bestaat uit een of twee compressieringen die worden ondersteund door een olieregelring die de extra olie uit de ondergelopen cilinderboring schraapt, kan het smeren van deze enkele apex-afdichting niet zo liberaal zijn omdat het wordt blootgesteld aan verbrandingsgebeurtenissen aan beide zijden. Als gevolg hiervan is het een totaalverliessysteem en het doseren van kleine hoeveelheden olie in de inlaatpoort om deze afdichting te smeren, moet zorgvuldig worden gedaan om het olieverbruik tot een acceptabel niveau te verminderen.
Gezien de matige smering van de olie maar de ongewoon lange verblijftijd in de motor, is het geen verrassing dat de materialen die voor de afdichting worden gebruikt, enige mate van zelfsmering vereisen om te overleven.
Houd bij het evalueren van de slijtage van de apex-afdichting tijdens demontage rekening met de volgende punten. Als de apex-afdichting en de groefzijden beschadigd zijn en/of de apex-afdichtingsveer spanning heeft verloren, is de rotor hoogstwaarschijnlijk niet goed gekoeld. Ofwel is er niet genoeg olie in de rotor gespoten vanaf de excentrische as, of de afdichting is oververhit geraakt, mogelijk als gevolg van te veel timingvooruitgang of een hoge turboboost.
Als het gebogen, glijdende oppervlak van de afdichting littekens of afgebroken is, was het oppervlak van het rotorhuis waarschijnlijk te heet. Dit kan worden verholpen door de koelvloeistoftemperatuur te verlagen, het waterdebiet te verhogen, cavitatie in de waterpomp te elimineren en de warmtegeleiding van de rotorhuizen te verbeteren.
Andere roterende motorafdichtingen:
Hoekzegels
Hoekafdichtingen zijn van cruciaal belang bij het lage toerental van een rotatiemotor. De hoekafdichting en het inzetstuk zijn te vinden in zowel het linker- als het rechteruiteinde van de apex-afdichtingsgroef. Bij hot-start-prestaties wordt hun rol cruciaal. Over het algemeen geldt:hoe strakker deze afdichtingen passen, hoe beter, totdat ze daadwerkelijk tegen hun eigen veerkracht in de uitsparing van de hoekafdichting binden.
De rubberen hoekafdichtingsplug die in sommige hoekafdichtingen is geïnstalleerd, vermindert compressielekkage bij een laag toerental nog meer. Bij racemotoren is het voordeel van rubberen hoekafdichtingspluggen waarschijnlijk te verwaarlozen. Maar gebruik bij het reviseren van een motor altijd nieuwe hoekafdichtingen en hoekafdichtingspluggen.
Zijafdichtingen
Een verbrandingsmotor met roterende zuiger heeft een binnenste zijafdichting die is geplaatst in een binnenste zijafdichtingsgroef die is aangebracht op het zijvlak van de rotor van de motor langs de zijrand daarvan en een buitenste zijafdichting die is geplaatst in een buitenste zijafdichtingsgroef die is aangebracht op het zijvlak buiten genoemde binnenste afdichtingsgroef en evenwijdig daaraan.
Oliekeerringen
Bij het reviseren van een motor wordt geadviseerd om nieuwe oliekeerringen, O-ringen van oliekeerringen en oliekeerringveren te installeren. Hoewel dit dure onderdelen zijn om te repareren, is het nog duurder om een motor opnieuw af te breken, omdat je oudere onderdelen hebt gerecycled die veel eerder kapot gingen dan alle nieuwe componenten die bij de herbouw zijn gebruikt.
Oliekeerringen zijn gemaakt van olie- en vetbestendig rubber. Dit materiaal biedt uitstekende slijtvastheid en loopeigenschappen. Olie- en vetafdichtingen hebben een flexibele lip die tegen de as of het huis schraapt om het binnendringen van vloeistof en stof te voorkomen.
Het uitvoeren van de apex-afdichtingen zou gemiddeld ongeveer $ 2K aan onderdelen per poging kosten. Maar die kosten kunnen oplopen als je ook alle onderdelen vervangt die je ook zou moeten vervangen.
Keramische afdichtingen zijn zeer duurzaam, zeer licht en slijten niet op dezelfde manier in de rotorhuizen als stalen apex-afdichtingen. De prijs is PER rotorset (dat klopt, ze kosten zoveel PER rotorset) en inclusief dubbele apex afdichtingsveren, maar het is zeker de moeite waard als je wilt dat je motor zo lang mogelijk meegaat.
Hoe moeilijk is het om topafdichtingen te vervangen?
Bij het vervangen van apex-afdichtingen moet u ook de motor volledig demonteren. Ze zullen niet per se helpen als het oppervlak waarmee ze overeenkomen (behuizingen) in slechte staat is. Een revisieset kost tussen $ 1.500 en $ 1.5k voor pakkingen, afdichtingen en andere componenten. Huisvesting kost $ 850 extra per eenheid (er zijn er twee).
Er zijn verschillende manieren waarop een motor kan falen. Overmatige koolstofophoping versnelt bijvoorbeeld de verslechtering van de afdichting. En als dat gebeurt, kan dit leiden tot compressieverlies. Dat probleem komt vooral veel voor bij automatische RX-8's. Door de overmatige koolstofophoping zullen de afdichtingen losraken. Slechte compressie kan dan leiden tot veel andere problemen, zoals eerder vermeld.
Versleten apex-afdichtingen kunnen verschillende problemen veroorzaken, omdat het onbalans op de roterende montage veroorzaakt. Wanneer het roterende samenstel niet correct is uitgebalanceerd, legt dit onnodige druk op verschillende motorcomponenten. Op korte termijn heeft dit gevolgen voor de prestaties. Op de lange termijn resulteert dit in kapotte of versleten onderdelen en motorstoringen.
Hoewel het onwaarschijnlijk is dat deze decompressie door slechte apex-afdichtingen de motor schaadt, kan het zijn dat u de motor volledig moet afbreken en opnieuw moet opbouwen. In een traditionele motor komt dit overeen met het blazen van een koppakking. Afhankelijk van het voertuig en de kilometerstand, zullen sommige eigenaren het voertuig gewoon afdanken in plaats van te betalen voor dergelijk aanzienlijk motoronderhoud.
