Le guarnizioni Apex fungono da guarnizioni sull'apice (o angoli) del rotore impedendo la miscelazione delle quattro fasi del ciclo, come lo scarico che entra nell'aspirazione e simili. Un motore rotativo funziona separando tre camere all'interno di un "cilindro" di alloggiamento ovoidale cavo. Il ciclo in quattro parti di aspirazione, compressione, combustione e scarico è controllato da un rotore triangolare rotante all'interno della cassa. Questo design aiuta a risparmiare peso, risultando in un rapporto peso/potenza più elevato rispetto a un tradizionale motore a quattro cilindri.
Per mantenere la compressione nella camera, le tre punte del triangolo devono formare guarnizioni ermetiche contro l'alloggiamento interno dell'involucro. Questi sigilli ai tre vertici del triangolo, come accennato in precedenza, sono noti come sigilli apicali.
Le guarnizioni apicali caricate a molla sono in genere realizzate con inserti metallici curvi che spingono contro l'alloggiamento del motore quando il rotore è in movimento. Le tre guarnizioni apicali, una su ciascun apice, sono le uniche parti del rotore che entrano in contatto con la camera interna dell'alloggiamento.
Poiché gli Apex Seals sono una parte essenziale del processo di combustione, non dovrebbe essere necessario sostituirli più di quanto non faccia una ricostruzione del motore per la guida regolare. Dovrebbero essere sostituiti solo tra 100 e 200 mila miglia, forse meno, ma devi fare attenzione ai segni che i tuoi sigilli apicali si stanno guastando prematuramente.
Poiché le guarnizioni apicali sono a contatto con la custodia, di solito sono rivestite con olio motore per ridurre l'attrito. Di conseguenza, in base alla progettazione, un motore rotativo brucia una piccola quantità di olio. Le guarnizioni Apex si usurano se la camera non è adeguatamente lubrificata. È importante notare che le guarnizioni dell'apice, come molte parti del motore, variano in termini di qualità, alcune sono più durevoli di altre.
Un sigillo apicale danneggiato o difettoso può causare molti problemi. La maggior parte dei problemi associati a guarnizioni apicali difettose sono causati dalla mancanza di compressione. Una scarsa compressione può causare una vasta gamma di problemi in qualsiasi motore a combustione interna. Quindi, ecco alcuni dei sintomi più comuni correlati alla compressione che potrebbero indicare un sigillo apicale rotto o danneggiato:
Se si nota che il veicolo è difficile da avviare dopo che il motore è stato spento per un lungo periodo di tempo (ad esempio, dopo essere stato parcheggiato tutta la notte), o se il veicolo è altrimenti difficile da avviare a motore freddo, questo potrebbe essere un problema relativo alla compressione causato da una guarnizione apicale difettosa. Sebbene la scarsa manutenzione, l'accumulo di carbonio nel motore e altri problemi possano tutti contribuire ad avviamenti difficili, il colpevole più comune è un sigillo apicale difettoso.
Se il tuo veicolo a motore rotativo Wankel inizia a fare cilecca frequentemente, è un segno di scarsa compressione. che è, ovviamente, il segno più evidente di un sigillo apicale danneggiato o difettoso. Potresti voler togliere una delle candele per assicurarti che sia un problema di compressione. Quando si tenta di avviare un veicolo con una candela rimossa, ascoltare un suono irregolare o irregolare.
Un problema comune che potresti riscontrare anche causato da guarnizioni apicali difettose è il minimo irregolare del veicolo quando è fermo. Il veicolo si ferma bruscamente e non riesce a mantenere un regime minimo adeguato. Puoi testarlo con un tester di compressione. Molto probabilmente scoprirai che la compressione è notevolmente ridotta a causa di una guarnizione apicale difettosa.
Quando giri il motore della tua auto a livelli di giri elevati e il veicolo si muove a malapena, è quasi sempre un segno che le guarnizioni dell'apice sono difettose. Se hai problemi a salire in salita o a guidare a velocità ragionevoli, dovresti far ispezionare il tuo veicolo e controllare i sigilli apicali.
Sebbene lo spessore della guarnizione apicale sia diminuito nel tempo, l'affidabilità complessiva e le capacità di tenuta a compressione di queste guarnizioni più sottili non sono state compromesse. Tutti i motori costruiti dopo il 1986, sia turbo che non, hanno le guarnizioni più sottili (2 mm) e producono la maggior parte della potenza.
Dai motori 1974-1995 sono stati utilizzati tre tipi di guarnizioni apicali come la ghisa (calcio), il carbonio riempito di alluminio e la ceramica. Molti fattori determineranno quali sono le migliori guarnizioni apicali per te, tra cui la gamma di giri/min, il motore normalmente aspirato o sovralimentato, i tassi di usura accettabili e i costi.
Le guarnizioni Apex in ghisa (stock) sono ideali per un'ampia gamma di applicazioni. Le guarnizioni di serie "sigileranno" meglio e dureranno più a lungo se non si superano mai gli 8.500 giri / min (RX-8 - 9500 giri / min) e non si fa funzionare il motore in modo molto sovralimentato (non superiore a 12 psi di spinta). Quando costruisci un motore ad alte prestazioni, usa la combinazione di tenuta apicale/alloggiamento del rotore del modello più recente per la tua serie di motori.
Si adattano bene ai motori normalmente aspirati ad alto numero di giri. Hanno un prezzo ragionevole ed estremamente affidabili. Non sigillano bene come le guarnizioni in ghisa multipezzo, in particolare a bassi regimi, ma questo non è un problema significativo nella gamma da 8.500 a 10.000 giri/min.
Poiché sono le guarnizioni più leggere disponibili, le guarnizioni in carbonio rimangono molto bene sulla superficie dell'alloggiamento del rotore anche a regimi elevati. Le guarnizioni in carbonio, tuttavia, non sono consigliate per l'uso in applicazioni turbo perché sono troppo fragili in caso di detonazione.
Le guarnizioni apicali in ceramica presentano numerosi vantaggi rispetto alle guarnizioni in carbonio, tra cui una maggiore resistenza alla trazione, una superficie estremamente dura e lucida che riduce l'attrito e un aumento delle dimensioni inferiore all'aumentare della temperatura.
Ciò consente distanze di montaggio più ravvicinate e minori perdite di gas. Ecco perché Mazda li ha progettati in primo luogo per l'uso da competizione. Questi sigilli, tuttavia, presentano alcuni inconvenienti. Sono più pesanti delle guarnizioni in carbonio e molto più costose. Possono anche essere distrutti dalla detonazione, cosa particolarmente comune nei motori turbocompressi.
La selezione della molla della guarnizione dell'apice è generalmente semplice:usa semplicemente le molle della guarnizione consigliate per le guarnizioni dell'apice che hai scelto. Le doppie molle, d'altra parte, sono generalmente utili per i motori che funzionano ad alta spinta o regimi estremi.
Se ritieni che sigillare lo spazio tra il pistone e l'alesaggio del cilindro di un tipico motore alternativo sia difficile, considera i problemi che deve affrontare il motore Wankel. Il motore rotativo Wankel un tempo era considerato il legittimo successore del modesto motore a pistoni, fornendo un'erogazione di potenza più fluida in una forma più compatta, ma i primi modelli soffrivano enormemente di problemi di tenuta del gas di combustione tra il rotore e il suo alloggiamento. E quando guardi i meccanismi di tutto ciò, puoi capire perché.
Per mantenere una corretta compressione ed espansione del fluido di lavoro, il rotore deve essere sigillato attraverso gli apici tra le facce del rotore e attorno ai lati; e mentre il sistema di tenuta laterale pone poche o nessuna sfida, le guarnizioni apicali forniscono alcune delle complicazioni più complesse.
Tanto per cominciare, a differenza del classico pacco fasce elastiche, che comprende uno o due anelli di compressione supportati da un anello raschiaolio che raschia l'olio extra dall'alesaggio del cilindro allagato, lubrificare questa singola tenuta all'apice non può essere così liberale poiché è esposta a eventi di combustione su entrambi i lati. Di conseguenza, è un sistema a perdita totale e il dosaggio di piccole quantità di olio nella porta di aspirazione per lubrificare questa tenuta deve essere eseguito con attenzione al fine di ridurre il consumo di olio a livelli accettabili.
Data la lubrificazione mediocre dell'olio ma il tempo di permanenza insolitamente lungo nel motore, non sorprende che i materiali utilizzati per la tenuta richiedano un certo livello di autolubrificazione se vogliono sopravvivere.
Quando si valuta l'usura della tenuta apicale durante lo smontaggio, tenere presenti i seguenti punti. Se la tenuta apicale e i lati della scanalatura sono danneggiati e/o la molla della tenuta apicale ha perso tensione, è molto probabile che il rotore sia stato raffreddato in modo non corretto. O non è stato spruzzato abbastanza olio all'interno del rotore dall'albero eccentrico, o la tenuta è stata surriscaldata, probabilmente a causa di un anticipo di fasatura eccessivo o di un'elevata sovralimentazione del turbo.
Se la superficie curva e scorrevole della tenuta è sfregiata o scheggiata, è probabile che la superficie dell'alloggiamento del rotore sia troppo calda. Questo problema può essere risolto abbassando la temperatura del liquido di raffreddamento, aumentando la portata dell'acqua, eliminando la cavitazione nella pompa dell'acqua e migliorando la conduttività termica degli alloggiamenti del rotore.
Altre guarnizioni per motori rotativi:
Guarnizioni angolari
Le guarnizioni angolari sono fondamentali nel funzionamento a basso numero di giri di un motore rotativo. La guarnizione angolare e il relativo inserto si trovano sia sull'estremità destra che sinistra della scanalatura della guarnizione apicale. Nelle prestazioni hot-start, il loro ruolo diventa critico. Nel complesso, più queste guarnizioni si adattano, meglio è, finché non si legano effettivamente nella rientranza della guarnizione angolare contro la propria forza elastica.
Il tappo di tenuta angolare in gomma installato in alcune guarnizioni angolari riduce ulteriormente le perdite di compressione a basso numero di giri. Nei motori da corsa, il vantaggio dei tappi di tenuta angolari in gomma è probabilmente trascurabile. Ma quando si ricostruisce un motore, utilizzare sempre guarnizioni angolari e tappi di tenuta angolari nuovi.
Guarnizioni laterali
Un motore a combustione interna a pistoni rotanti ha una tenuta laterale interna posizionata in una scanalatura di tenuta laterale interna prevista sulla faccia laterale del rotore del motore lungo il bordo laterale dello stesso e una tenuta laterale esterna posta in una scanalatura di tenuta laterale esterna fornita su detta faccia laterale esterna detta scanalatura di tenuta laterale interna e parallela ad essa.
Paraolio
Quando si ricostruisce un motore, si consiglia di installare nuovi paraolio, o-ring del paraolio e molle del paraolio. Sebbene si tratti di parti costose da riparare, è ancora più costoso smontare di nuovo un motore perché hai riciclato le parti più vecchie che si sono guastate molto prima di tutti i nuovi componenti utilizzati nella ricostruzione.
I paraolio sono realizzati in gomma resistente a olio e grasso. Questo materiale offre un'eccezionale resistenza all'usura e qualità di scorrimento. Le guarnizioni per olio e grasso sono dotate di un labbro flessibile che raschia contro l'albero o l'alloggiamento per prevenire l'ingresso di liquidi e polvere.
Fare i sigilli apicali costerebbe in media circa $ 2.000 in parti per tentativo. Ma quel costo potrebbe aumentare se sostituisci anche tutte le parti che dovresti sostituire.
Le tenute in ceramica sono estremamente resistenti, molto leggere e non si usurano negli alloggiamenti del rotore allo stesso modo delle tenute apicali in acciaio. Il prezzo è il set rotore PER (esatto, costano così tanto il set rotore PER) e include molle di tenuta a doppio apice, ma ne vale sicuramente la pena se vuoi che il tuo motore duri il più a lungo possibile.
Quanto è difficile sostituire i sigilli apicali?
Quando si sostituiscono le guarnizioni apicali, è necessario anche smontare completamente il motore. Non necessariamente assisteranno se la superficie a cui corrispondono (alloggiamenti) è in cattive condizioni. Un kit di ricostruzione costa tra $ 1.500 e $ 1,5.000 per guarnizioni, guarnizioni e altri componenti. L'alloggio costa altri $ 850 per unità (ce ne sono due).
Ci sono diversi modi in cui un motore si guasta. Ad esempio, un eccessivo accumulo di carbonio accelera il deterioramento della tenuta. E quando ciò accade potrebbe causare una perdita di compressione. Questo problema è particolarmente comune negli RX-8 automatici. L'eccessivo accumulo di carbonio causerà il distacco delle guarnizioni. Una compressione scadente potrebbe quindi portare a molti altri problemi, come accennato in precedenza.
Le guarnizioni dell'apice usurate possono causare una serie di problemi poiché provocano uno squilibrio sul gruppo rotante. Quando il gruppo rotante non è correttamente bilanciato, mette a dura prova i vari componenti del motore. Nel breve periodo, questo ha un impatto sulle prestazioni. A lungo termine, si verificheranno parti rotte o usurate, nonché guasti al motore.
Sebbene sia improbabile che questa decompressione dovuta a guarnizioni apicali difettose danneggi il motore, potrebbe essere necessario eseguire un guasto totale del motore e ricostruirlo. In un motore tradizionale, ciò equivale a soffiare una guarnizione della testata. A seconda del veicolo e del chilometraggio, alcuni proprietari si limiteranno a rottamare il veicolo invece di pagare una manutenzione del motore così significativa.
