Těsnění vrcholů slouží jako těsnění na vrcholu rotoru (nebo úhlech), které brání smíchání čtyř fází cyklu, jako je vstup výfukových plynů do sání a podobně. Rotační motor funguje tak, že odděluje tři komory uvnitř dutého vejčitého „válce“. Čtyřdílný cyklus sání, komprese, spalování a výfuku je řízen rotujícím trojúhelníkovým rotorem uvnitř skříně. Tato konstrukce pomáhá šetřit hmotnost, což vede k vyššímu poměru výkonu a hmotnosti než u běžného čtyřválcového motoru.
Aby se udržela komprese v komoře, musí tři hroty trojúhelníku tvořit vzduchotěsné těsnění proti vnitřnímu krytu pouzdra. Tyto plomby na třech vrcholech trojúhelníku, jak bylo zmíněno dříve, jsou známé jako vrcholové plomby.
Pružinová těsnění vrcholu jsou obvykle vyrobena ze zakřivených kovových vložek, které tlačí na kryt motoru, když se rotor pohybuje. Tři vrcholová těsnění, jedno na každém vrcholu, jsou jediné části rotoru, které jsou v kontaktu s vnitřní komorou pouzdra.
Vzhledem k tomu, že těsnění Apex jsou nezbytnou součástí spalovacího procesu, nemělo by být nutné je vyměňovat o nic víc než přestavba motoru při běžné jízdě. Měly by být vyměněny pouze někde mezi 100 a 200 tisíci mil, možná i méně, ale musíte si dávat pozor na známky toho, že vaše těsnění vrcholu předčasně selhává.
Protože jsou vrcholová těsnění v kontaktu se skříní skříně, jsou obvykle potažena motorovým olejem, aby se snížilo tření. Výsledkem je, že rotační motor podle návrhu spaluje malé množství oleje. Těsnění Apex se opotřebují, pokud není komora dostatečně mazána. Je důležité poznamenat, že těsnění vrcholu, stejně jako mnoho dílů motoru, se liší kvalitou, přičemž některá jsou odolnější než jiná.
Poškozené nebo vadné těsnění vrcholu může vést k mnoha problémům. Většina problémů spojených s vadným těsněním vrcholu je způsobena nedostatkem komprese. Špatná komprese může způsobit širokou škálu problémů v jakémkoli spalovacím motoru. Zde jsou některé z nejběžnějších příznaků souvisejících s kompresí, které by mohly ukazovat na prasklé nebo poškozené těsnění vrcholu:
Pokud si všimnete, že se vozidlo obtížně startuje poté, co byl motor delší dobu vypnut (například poté, co bylo parkováno celou noc), nebo pokud je jinak obtížné nastartovat vozidlo, když je motor studený, může jít o problém související s kompresí způsobený vadným těsněním vrcholu. I když špatná údržba, usazování karbonu v motoru a další problémy mohou přispět k těžkým startům, nejčastějším viníkem je vadné těsnění vrcholu.
Pokud vaše vozidlo poháněné rotačním motorem Wankel začne často vynechávat, je to známka špatné komprese. což je samozřejmě nejzřetelnější známka poškozeného nebo vadného těsnění vrcholu. Možná budete chtít vyjmout jednu ze zapalovacích svíček, abyste se ujistili, že jde o problém s kompresí. Při pokusu o nastartování vozidla s vyjmutou zapalovací svíčkou poslouchejte nerovnoměrný nebo nepravidelný zvuk.
Častým problémem, se kterým se můžete také setkat a který je způsoben vadným těsněním vrcholu, je nepravidelný volnoběh vozidla při jeho zastavení. Vozidlo se náhle zastaví a není schopno udržet správnou volnoběžnou rychlost. Můžete to vyzkoušet pomocí testeru komprese. S největší pravděpodobností zjistíte, že komprese je výrazně snížena v důsledku vadného těsnění apexu.
Když motor svého auta vytočíte do vysokých otáček a vozidlo se sotva pohne, je to téměř vždy známkou toho, že těsnění vrcholu jsou vadná. Pokud máte potíže se stoupáním do kopců nebo jízdou přiměřenou rychlostí, měli byste nechat vozidlo zkontrolovat a zkontrolovat těsnění vrcholu.
Zatímco tloušťka vrcholového těsnění se v průběhu času snižovala, celková spolehlivost a kompresní těsnicí schopnosti těchto tenčích těsnění nebyly ohroženy. Všechny motory vyrobené po roce 1986, jak turbo, tak bez turbodmychadla, mají nejtenčí (2mm) těsnění a produkují nejvíce koňských sil.
V letech 1974-1995 se u motorů používaly tři typy těsnění vrcholů, například litinové (zásobníkové), hliníkem plněné uhlíkové a keramické. O tom, která těsnění jsou pro vás nejlepší, určí mnoho faktorů, včetně rozsahu otáček, motoru s normálním sáním nebo přeplňování, přijatelné míry opotřebení a ceny.
Litinová apexová těsnění (skladem) jsou ideální pro širokou škálu aplikací. Zásobní těsnění budou „těsnit“ lépe a vydrží déle, pokud nikdy nepřekročíte 8 500 ot./min (RX-8 – 9 500 ot./min.) a neprovozujete motor vysoce přeplňovaný (nepřekračující 12 psi zrychlení). Při stavbě vysoce výkonného motoru použijte nejnovější model kombinace těsnění vrcholu/kryt rotoru pro vaši řadu motorů.
Jsou vhodné pro normální sací motory s vysokými otáčkami. Jsou za rozumnou cenu a extrémně spolehlivé. Netěsní tak dobře jako vícedílná litinová těsnění, zejména při nízkých otáčkách, ale to není významný problém v rozsahu 8 500 až 10 000 ot./min.
Protože se jedná o nejlehčí dostupné těsnění, karbonová těsnění zůstávají velmi dobře na povrchu skříně rotoru i při vysokých otáčkách. Uhlíková těsnění se však nedoporučují pro použití v turbo aplikacích, protože jsou příliš křehká v případě detonace.
Keramická apexová těsnění mají oproti uhlíkovým těsněním několik výhod, včetně vyšší pevnosti v tahu, extrémně tvrdého, lesklého povrchu, který snižuje tření, a menšího zvětšení s rostoucí teplotou.
To umožňuje užší montážní vůle a menší únik plynu. Proto je Mazda navrhla především pro soutěžní použití. Tato těsnění však mají určité nevýhody. Jsou těžší než karbonová těsnění a mnohem dražší. Mohou být také zničeny detonací, která je zvláště běžná u přeplňovaných motorů.
Výběr pružin těsnění Apex je obecně jednoduchý:jednoduše použijte pružiny těsnění doporučené pro těsnění vrcholu, které jste si vybrali. Dvojité pružiny jsou na druhé straně obecně výhodné pro motory běžící při vysokém zesílení nebo extrémních otáčkách.
Pokud si myslíte, že utěsnění prostoru mezi pístem a vrtáním válce u typického pístového motoru je obtížné, zvažte problémy, kterým Wankelův motor čelí. Rotační Wankelův motor byl kdysi považován za legitimního nástupce skromného pístového motoru, který poskytoval hladší přenos výkonu v kompaktnějším tvaru, ale rané modely trpěly ohromně obavami z utěsnění spalin mezi rotorem a jeho krytem. A když se podíváte na mechaniku toho všeho, pochopíte proč.
Pro udržení správné komprese a expanze pracovní tekutiny musí být rotor utěsněn napříč vrcholy mezi čely rotoru a kolem stran; a zatímco systém bočního těsnění představuje jen málo problémů, pokud vůbec nějaké, těsnění vrcholu poskytuje některé z nejsložitějších komplikací.
Pro začátek, na rozdíl od klasické sady pístních kroužků, která se skládá z jednoho nebo dvou kompresních kroužků podložených kontrolním kroužkem oleje, který seškrabuje přebytečný olej ze zaplaveného vrtání válce, nemůže být mazání tohoto jediného vrcholového těsnění tak liberální, protože je vystaveno spalování na obou stranách. V důsledku toho se jedná o systém s úplnou ztrátou a dávkování malého množství oleje do sacího otvoru k promazání tohoto těsnění musí být prováděno opatrně, aby se spotřeba oleje snížila na přijatelnou úroveň.
Vzhledem k průměrnému mazání oleje, ale neobvykle dlouhé době setrvání v motoru není žádným překvapením, že materiály použité pro těsnění vyžadují určitou úroveň samomazání, pokud mají přežít.
Při hodnocení opotřebení těsnění vrcholu během demontáže mějte na paměti následující body. Pokud je poškozeno těsnění vrcholu a strany drážky a/nebo pružina těsnění vrcholu ztratila napětí, rotor byl s největší pravděpodobností nesprávně chlazen. Buď se dovnitř rotoru nestříklo dostatek oleje z excentrického hřídele, nebo se těsnění přehřálo, pravděpodobně v důsledku příliš velkého předstihu časování nebo vysokého přeplňování turbodmychadlem.
Pokud je zakřivený kluzný povrch těsnění zjizvený nebo odštípnutý, povrch skříně rotoru byl pravděpodobně příliš horký. To lze napravit snížením teploty chladicí kapaliny, zvýšením průtoku vody, odstraněním kavitace ve vodním čerpadle a zlepšením tepelné vodivosti skříní rotoru.
Další rotační těsnění motoru:
Těsnění rohů
Rohová těsnění jsou kritická při provozu rotačního motoru s nízkými otáčkami. Rohové těsnění a jeho vložka lze nalézt na levém i pravém konci drážky pro vrcholové těsnění. Při provádění horkých startů se jejich role stává kritickou. Celkově platí, že čím těsněji tato těsnění lícují, tím lépe, dokud se skutečně nevážou do vybrání rohového těsnění proti síle vlastní pružiny.
Pryžová zátka rohového těsnění instalovaná v některých rohových těsněních ještě více snižuje únik komprese při nízkých otáčkách. U závodních motorů je výhoda pryžových rohových těsnění pravděpodobně zanedbatelná. Ale při přestavbě motoru vždy používejte nové rohové těsnění a zátky rohového těsnění.
Postranní těsnění
Spalovací motor s rotačním pístem má vnitřní boční těsnění umístěné ve vnitřní boční těsnicí drážce vytvořené na boční straně rotoru motoru podél jeho boční hrany a vnější boční těsnění umístěné ve vnější boční těsnicí drážce dodávané na uvedené boční straně vně uvedená vnitřní boční těsnící drážka a rovnoběžná s ní.
Olejová těsnění
Při přestavbě motoru se doporučuje nainstalovat nová olejová těsnění, O-kroužky olejového těsnění a pružiny olejového těsnění. I když se jedná o drahé díly na opravu, je ještě dražší znovu rozbít motor, protože jste recyklovali starší díly, které selhaly mnohem dříve než všechny nové komponenty použité při přestavbě.
Olejová těsnění jsou vyrobena z pryže odolné proti oleji a mastnotě. Tento materiál nabízí vynikající odolnost proti opotřebení a provozní vlastnosti. Olejová a tuková těsnění jsou opatřena pružným břitem, který škrábe o hřídel nebo pouzdro, aby se zabránilo vnikání kapaliny a prachu.
Provedení těsnění vrcholu by stálo v průměru asi 2 000 $ v dílech na pokus. Tyto náklady by se však mohly zvýšit, pokud vyměníte také všechny díly, které byste také měli vyměnit.
Keramická těsnění jsou vysoce odolná, vysoce lehká a neopotřebovávají se do skříní rotoru stejným způsobem jako ocelová těsnění na vrcholu. Cena je ZA sadu rotorů (to je pravda, stojí tolik ZA sadu rotorů) a zahrnuje pružiny s dvojitým těsněním, ale rozhodně to stojí za to, pokud chcete, aby váš motor vydržel co nejdéle.
Jak těžké je vyměnit těsnění vrcholu?
Při výměně apex těsnění byste měli také kompletně rozebrat motor. Nebudou nutně pomáhat, pokud je povrch, ke kterému se hodí (kryty), ve špatném stavu. Sada pro přestavbu stojí mezi 1 500 a 1,5 000 $ za těsnění, těsnění a další součásti. Náklady na bydlení dalších 850 USD za jednotku (jsou dvě).
Existuje několik způsobů, jak motor selhat. Například nadměrné hromadění uhlíku urychluje poškození těsnění. A když se to stane, může to mít za následek ztrátu komprese. Tento problém je zvláště častý u automatických RX-8. Nadměrné nahromadění uhlíku způsobí uvolnění těsnění. Špatná komprese by pak mohla vést k mnoha dalším problémům, jak bylo zmíněno dříve.
Opotřebovaná těsnění vrcholu mohou způsobovat různé problémy, protože způsobují nerovnováhu na rotační sestavě. Když není rotační sestava správně vyvážena, zbytečně zatěžuje různé součásti motoru. Krátkodobě to má dopad na výkon. Z dlouhodobého hlediska to bude mít za následek zlomené nebo opotřebované díly a také selhání motoru.
Ačkoli je nepravděpodobné, že by tato dekomprese způsobená špatným těsněním vrcholu motoru poškodila, může vyžadovat celkovou poruchu motoru a jeho přestavbu. U tradičního motoru je to ekvivalentní profouknutí těsnění hlavy. V závislosti na vozidle a ujetých kilometrech někteří majitelé prostě sešrotují vozidlo, místo aby platili za tak významnou údržbu motoru.
