アペックスシールは、ローターのアペックス（またはアングル）のシールとして機能し、排気が吸気口に入るなど、サイクルの4つの段階が混ざり合うのを防ぎます。ロータリーエンジンは、中空の卵形ハウジング「シリンダー」内の3つのチャンバーを分離することによって作動します。吸気、圧縮、燃焼、排気の4つの部分からなるサイクルは、ケース内の回転する三角形のローターによって制御されます。この設計は軽量化に役立ち、従来の4気筒エンジンよりも高いパワーウェイトレシオを実現します。
チャンバー内の圧縮を維持するには、三角形の3つの先端が、内部ケーシングハウジングに対して気密シールを形成する必要があります。前述の三角形の3つの頂点にあるこれらのシールは、頂点シールと呼ばれます。
バネ仕掛けのアペックスシールは、通常、ローターが動いているときにエンジンハウジングを押す湾曲した金属インサートでできています。各頂点に1つずつある3つの頂点シールは、内部のハウジングチャンバーと接触するローターの唯一の部分です。
アペックスシールは燃焼プロセスの重要な部分であるため、通常の運転のためにエンジンを再構築する場合と同じように、アペックスシールを交換する必要はありません。交換する必要があるのは10万〜20万マイル、場合によってはそれ以下ですが、頂点シールが時期尚早に機能しなくなっている兆候に注意する必要があります。
アペックスシールはハウジングケースと接触しているため、通常、摩擦を減らすためにエンジンオイルでコーティングされています。その結果、設計上、ロータリーエンジンは少量のオイルを燃焼させます。チャンバーが十分に潤滑されていないと、アペックスシールが摩耗します。多くのエンジン部品と同様に、アペックスシールは品質が異なり、一部のシールは他の部品よりも耐久性があることに注意することが重要です。
アペックスシールの損傷や欠陥は、多くの問題を引き起こす可能性があります。欠陥のある頂点シールに関連する問題の大部分は、圧縮の欠如によって引き起こされます。不十分な圧縮は、あらゆる内燃機関でさまざまな問題を引き起こす可能性があります。したがって、アペックスシールのひび割れや損傷を示す可能性のある、最も一般的な圧縮関連の症状のいくつかを次に示します。
エンジンを長時間停止した後（たとえば、一晩中駐車した後）に車両を始動するのが難しいことに気付いた場合、またはエンジンが冷えているときに車両を始動するのが難しい場合は、アペックスシールの不良によって引き起こされる圧縮関連の問題である可能性があります。不十分なメンテナンス、エンジン内の炭素の蓄積、およびその他の問題はすべてハードスタートの原因となる可能性がありますが、最も一般的な原因はアペックスシールの欠陥です。
ワンケルロータリーエンジンを搭載した車両が頻繁に失火し始めた場合は、圧縮率が低いことを示しています。もちろん、これはアペックスシールの損傷または欠陥の最も明白な兆候です。圧縮の問題であることを確認するために、スパークプラグの1つを取り外すことをお勧めします。スパークプラグを外した状態で車両を始動しようとするときは、不均一または不規則な音に耳を傾けてください。
アペックスシールの不良が原因で発生する可能性のある一般的な問題は、停車時の車両の不規則なアイドリングです。車両が突然停止し、適切なアイドリング速度を維持できなくなります。これは、圧縮テスターでテストできます。アペックスシールの欠陥の結果として、圧縮が大幅に低下していることに気付くでしょう。
車のエンジンを高回転レベルに回転させ、車がほとんど動かない場合、ほとんどの場合、頂点シールに欠陥があることを示しています。丘を登ったり、適度な速度で運転したりするのに問題がある場合は、車両を検査し、頂点のシールをチェックする必要があります。
アペックスシールの厚さは時間の経過とともに減少しましたが、これらの薄いシールの全体的な信頼性と圧縮シール機能は損なわれていません。 1986年以降に製造されたすべてのエンジンは、ターボと非ターボの両方で、最も薄い（2mm）シールを備えており、最大の馬力を生み出します。
1974年から1995年のエンジンでは、鋳鉄（ストック）、アルミニウム充填カーボン、セラミックの3種類のアペックスシールが使用されています。どれが最適なアペックスシールであるかを決定する多くの要因があります。これには、RPM範囲、通常の吸気または過給エンジン、許容可能な摩耗率、およびコストが含まれます。
鋳鉄製のアペックスシール（ストック）は、幅広い用途に最適です。ストックシールは、8,500 RPM（RX-8 – 9500 RPM）を超えず、高度に過給されたエンジン（12 psiのブーストを超えない）を実行しない場合、より良く「シール」され、長持ちします。高性能エンジンを構築するときは、エンジンシリーズに最新モデルのアペックスシール/ローターハウジングの組み合わせを使用してください。
これらは、高回転の自然吸気エンジンに最適です。それらは手頃な価格で非常に信頼できます。特に低RPMでは、マルチピース鋳鉄シールほどシールしませんが、これは8,500〜10,000RPMの範囲では重要な問題ではありません。
カーボンシールは入手可能な最軽量のシールであるため、高回転でもローターハウジングの表面に非常によく留まります。ただし、カーボンシールは、爆発した場合に脆すぎるため、ターボアプリケーションでの使用はお勧めしません。
セラミックアペックスシールには、カーボンシールに比べて、引張強度が高い、摩擦を減らす非常に硬くて光沢のある表面、温度の上昇に伴ってサイズが小さくなるなど、いくつかの利点があります。
これにより、フィッティングのクリアランスが狭くなり、ガス漏れが少なくなります。そもそもマツダが競技用に設計したのはそのためです。ただし、これらのシールにはいくつかの欠点があります。それらはカーボンシールよりも重く、はるかに高価です。また、爆発によって破壊されることもあります。これは、ターボチャージャー付きエンジンで特に一般的です。
アペックスシールスプリングの選択は一般的に簡単です。選択したアペックスシールに推奨されるシールスプリングを使用するだけです。一方、デュアルスプリングは、一般に、高ブーストまたは極端なRPMで動作するエンジンに役立ちます。
一般的なレシプロエンジンのピストンとシリンダーボアの間のスペースを密閉するのが難しいと思われる場合は、ワンケルエンジンが直面する問題を考慮してください。ロータリーワンケルエンジンは、かつては控えめなピストンエンジンの後継エンジンと見なされ、よりコンパクトな形状でよりスムーズな動力供給を提供していましたが、初期のモデルは、ローターとそのハウジングの間の燃焼ガスシールの懸念に非常に苦しんでいました。そして、そのすべての仕組みを見ると、その理由がわかります。
作動油の適切な圧縮と膨張を維持するために、ローターはローター面の間と側面の周りの頂点を横切ってシールする必要があります。サイドシールシステムが問題を引き起こすことはほとんどありませんが、アペックスシールは最も複雑な問題のいくつかを提供します。
そもそも、オイルコントロールリングによってバックアップされた1つまたは2つの圧縮リングで構成される従来のピストンリングパックとは異なり、浸水したシリンダーボアから余分なオイルをこすり落とします。両側の燃焼イベント。結果として、これは全損失システムであり、オイル消費量を許容レベルまで減らすために、このシールを潤滑するための吸気ポートへの少量のオイルの計量を慎重に行う必要があります。
オイルの潤滑は平凡ですが、エンジン内での滞留時間が異常に長いことを考えると、シールに使用される材料が生き残るためには、ある程度の自己潤滑が必要になるのは当然です。
分解時のアペックスシールの摩耗を評価する際は、以下の点にご注意ください。アペックスシールと溝の側面が損傷している場合、および/またはアペックスシールスプリングの張力が失われている場合は、ローターが不適切に冷却されている可能性があります。偏心シャフトからローター内に十分なオイルがスプレーされていないか、タイミングの進みが大きすぎるかターボブーストが高いためにシールが過熱しました。
シールの湾曲した滑り面に傷や欠けがある場合は、ローターハウジングの面が熱すぎた可能性があります。これは、冷却水温度を下げ、水の流量を増やし、ウォーターポンプのキャビテーションをなくし、ローターハウジングの熱伝導率を改善することで修正できます。
その他のロータリーエンジンシール：
コーナーシール
コーナーシールは、ロータリーエンジンの低RPM運転において重要です。コーナーシールとそのインサートは、アペックスシールの溝の左側と右側の両方の端にあります。ホットスタートパフォーマンスでは、それらの役割が重要になります。全体として、これらのシールがしっかりとはまるほど、コーナーシールのくぼみに実際にバネ力に抗して結合するまでは良好です。
一部のコーナーシールに取り付けられたゴム製のコーナーシールプラグは、低RPMの圧縮漏れをさらに低減します。レーシングエンジンでは、ゴム製のコーナーシールプラグの利点はおそらく無視できます。ただし、エンジンを再構築するときは、常に新しいコーナーシールとコーナーシールプラグを使用してください。
サイドシール
ロータリーピストン内燃機関は、エンジンのローターの側面にその側縁に沿って設けられた内側側シール溝に配置された内側側シールと、前記側面外側に設けられた外側側シール溝に配置された外側側シールとを有する。上記の内側シール溝とそれに平行。
オイルシール
エンジンを再構築するときは、新しいオイルシール、オイルシールOリング、およびオイルシールスプリングを取り付けることをお勧めします。これらは修理に費用のかかる部品ですが、再構築に使用されたすべての新しいコンポーネントよりもはるかに早く故障した古い部品をリサイクルしたため、エンジンを再び故障させるのにさらに費用がかかります。
オイルシールは、耐油性および耐グリース性のゴムでできています。この材料は、優れた耐摩耗性と走行品質を提供します。オイルシールとグリースシールは、流体やほこりの侵入を防ぐためにシャフトまたはハウジングをこすり取る柔軟なリップを備えています。
アペックスシールを行うには、1回の試行で平均約2,000ドルの部品が必要になります。ただし、交換する必要のあるすべての部品も交換すると、そのコストが増加する可能性があります。
セラミックシールは耐久性が高く、軽量であり、スチールアペックスシールのようにローターハウジングに摩耗することはありません。価格はローターセットあたり（そうです、ローターセットあたりこれだけの費用がかかります）、デュアルアペックスシールスプリングが含まれていますが、エンジンをできるだけ長持ちさせたい場合は間違いなく価値があります。
アペックスシールの交換はどのくらい難しいですか？
アペックスシールを交換するときは、エンジンも完全に分解する必要があります。彼らが一致する表面（住宅）が悪い状態にある場合、彼らは必ずしも助けにはなりません。再構築キットの費用は、ガスケット、シール、およびその他のコンポーネントで1,500ドルから1.5kドルです。住宅の費用は1ユニットあたり850ドルです（2つあります）。
エンジンが故障する方法はいくつかあります。たとえば、過剰な炭素の蓄積はシールの劣化を早めます。そしてそれが起こるとき、それは圧縮損失をもたらす可能性があります。この問題は、自動RX-8で特に一般的です。過剰な炭素の蓄積により、シールが外れます。圧縮が不十分だと、前述のように他の多くの問題が発生する可能性があります。
アペックスシールが摩耗すると、ロータリーアセンブリのバランスが崩れるため、さまざまな問題が発生する可能性があります。ロータリーアセンブリのバランスが正しく取れていないと、さまざまなエンジンコンポーネントに過度の負担がかかります。短期的には、これはパフォーマンスに影響を与えます。長期的には、部品の破損や摩耗、エンジンの故障につながります。
不良なアペックスシールによるこの減圧がエンジンに害を及ぼす可能性は低いですが、エンジン全体の故障と再構築が必要になる場合があります。従来のエンジンでは、これはヘッドガスケットを吹くのと同じです。車両と走行距離によっては、一部の所有者は、そのような重要なエンジンのメンテナンスにお金を払うのではなく、単に車両を廃棄するでしょう。