에이펙스 씰은 로터의 에이펙스(또는 각도)에서 씰 역할을 하여 흡기로 들어가는 배기 가스와 같이 사이클의 4단계가 혼합되는 것을 방지합니다. 로터리 엔진은 속이 빈 타원형 하우징 "실린더" 내에서 세 개의 챔버를 분리하여 작동합니다. 흡기, 압축, 연소, 배기의 4단계 사이클은 케이스 내부의 회전하는 삼각형 로터에 의해 제어됩니다. 이 설계는 무게를 줄이는 데 도움이 되며 결과적으로 기존의 4기통 엔진보다 더 높은 중량 대비 출력 비율을 제공합니다.
챔버에서 압축을 유지하려면 삼각형의 세 팁이 내부 케이싱 하우징에 대해 기밀 밀봉을 형성해야 합니다. 앞에서 언급한 삼각형의 세 꼭지점에 있는 이 물개를 꼭지점 물개라고 합니다.
스프링이 장착된 에이펙스 씰은 일반적으로 로터가 움직일 때 엔진 하우징을 밀어내는 곡선형 금속 인서트로 만들어집니다. 각 정점에 하나씩 있는 세 개의 정점 씰은 내부 하우징 챔버와 접촉하는 로터의 유일한 부분입니다.
Apex 씰은 연소 과정의 필수적인 부분이기 때문에 일반 운전을 위해 엔진을 재조립하는 것처럼 교체할 필요가 없습니다. 10만 ~ 200,000마일 사이에서 교체해야 하며 그보다 적을 수도 있지만 에이펙스 씰이 조기에 고장나는 징후가 있는지 주의해야 합니다.
Apex 씰은 하우징 케이스와 접촉하기 때문에 마찰을 줄이기 위해 일반적으로 엔진 오일로 코팅됩니다. 결과적으로 로터리 엔진은 설계상 소량의 오일을 연소시킵니다. 챔버가 적절하게 윤활되지 않으면 Apex 씰이 마모됩니다. 많은 엔진 부품과 마찬가지로 에이펙스 씰은 품질이 다양하며 일부는 다른 부품보다 내구성이 뛰어납니다.
손상되거나 결함이 있는 Apex Seal은 많은 문제를 일으킬 수 있습니다. 잘못된 에이펙스 씰과 관련된 대부분의 문제는 압축 부족으로 인해 발생합니다. 열악한 압축은 모든 내연 기관에서 광범위한 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서, 금이 가거나 손상된 apex seal을 가리킬 수 있는 가장 일반적인 압박 관련 증상은 다음과 같습니다.
장기간(예:밤새 주차한 후) 엔진을 끈 후 차량의 시동이 걸리지 않거나 엔진이 차가워진 상태에서 시동이 잘 걸리지 않는 경우, 잘못된 에이펙스 씰로 인한 압축 관련 문제일 수 있습니다. 부실한 유지 관리, 엔진의 탄소 축적 및 기타 문제가 모두 하드 스타트에 기여할 수 있지만 가장 일반적인 원인은 잘못된 에이펙스 씰입니다.
Wankel 회전식 엔진으로 구동되는 차량이 자주 실화를 일으키기 시작하면 압축 불량의 신호입니다. 이것은 물론 손상되거나 결함이 있는 apex seal의 가장 명백한 징후입니다. 압축 문제인지 확인하기 위해 점화 플러그 중 하나를 꺼내고 싶을 수도 있습니다. 점화 플러그가 제거된 상태에서 차량에 시동을 걸면 고르지 않거나 불규칙한 소리가 나는지 들어 보십시오.
결함이 있는 에이펙스 씰로 인해 발생할 수 있는 일반적인 문제는 정차 시 차량이 불규칙하게 공회전하는 것입니다. 차량이 갑자기 멈추고 적절한 공회전 속도를 유지할 수 없습니다. 압축 테스터로 이것을 테스트할 수 있습니다. 잘못된 apex seal의 결과로 압축이 상당히 감소한다는 것을 알게 될 것입니다.
자동차의 엔진을 높은 rpm 수준으로 돌리고 차량이 거의 움직이지 않으면 거의 항상 에이펙스 씰에 결함이 있다는 신호입니다. 언덕을 오르거나 적당한 속도로 운전하는 데 문제가 있는 경우 차량을 점검하고 에이펙스 씰을 점검해야 합니다.
에이펙스 씰 두께는 시간이 지남에 따라 감소했지만 이러한 더 얇은 씰의 전반적인 신뢰성과 압축 씰링 기능은 손상되지 않았습니다. 1986년 이후에 제작된 모든 엔진(터보 및 비터보)은 가장 얇은(2mm) 씰을 사용하고 가장 높은 마력을 생산합니다.
1974-1995년 엔진에는 주철(스톡), 알루미늄 충전 탄소 및 세라믹과 같은 세 가지 유형의 에이펙스 씰이 사용되었습니다. RPM 범위, 일반적으로 흡기 또는 과급 엔진, 허용 가능한 마모율, 비용 등 여러 요인에 따라 가장 적합한 에이펙스 씰이 결정됩니다.
주철 Apex 씰(스톡)은 다양한 응용 분야에 이상적입니다. 스톡 씰은 8,500RPM(RX-8 – 9500RPM)을 초과하지 않고 엔진을 과급하게 작동하지 않는 경우(12psi 부스트를 초과하지 않음) 더 잘 "밀봉"되고 더 오래 지속됩니다. 고성능 엔진을 제작할 때는 엔진 시리즈에 대한 최신 모델 에이펙스 씰/로터 하우징 조합을 사용하십시오.
RPM이 높은 일반적으로 흡기되는 엔진에 적합합니다. 그들은 합리적인 가격과 매우 신뢰할 수 있습니다. 특히 낮은 RPM에서 다중 피스 주철 씰만큼 밀봉되지는 않지만 8,500~10,000RPM 범위에서는 중요한 문제가 아닙니다.
사용 가능한 가장 가벼운 씰이기 때문에 탄소 씰은 높은 RPM에서도 로터 하우징 표면에 잘 유지됩니다. 그러나 카본 씰은 폭발 시 너무 부서지기 쉬우므로 터보 응용 분야에서는 사용하지 않는 것이 좋습니다.
세라믹 에이펙스 씰은 더 높은 인장 강도, 마찰을 줄이는 극도로 단단하고 반짝이는 표면, 온도 증가에 따른 더 작은 크기 증가 등 탄소 씰에 비해 몇 가지 장점이 있습니다.
이를 통해 피팅 간극을 좁히고 가스 누출을 줄일 수 있습니다. 이것이 Mazda가 처음부터 대회용으로 설계한 이유입니다. 그러나 이러한 씰에는 몇 가지 단점이 있습니다. 카본 씰보다 무겁고 훨씬 비쌉니다. 또한 폭발에 의해 파괴될 수 있으며, 이는 특히 터보차저 엔진에서 흔히 발생합니다.
에이펙스 씰 스프링 선택은 일반적으로 간단합니다. 선택한 에이펙스 씰에 권장되는 씰 스프링을 사용하기만 하면 됩니다. 반면에 이중 스프링은 일반적으로 높은 부스트 또는 극단적인 RPM으로 작동하는 엔진에 유용합니다.
일반적인 왕복 엔진의 피스톤과 실린더 보어 사이의 공간을 밀봉하는 것이 어렵다고 생각한다면 Wankel 엔진이 직면한 문제를 고려하십시오. 회전식 Wankel 엔진은 한때 소형 피스톤 엔진의 합법적인 후계자로 간주되어 보다 컴팩트한 형태로 더 부드러운 동력 전달을 제공했지만 초기 모델은 로터와 하우징 사이의 연소 가스 밀봉 문제로 엄청난 어려움을 겪었습니다. 그리고 그 모든 것의 역학을 보면 그 이유를 알 수 있습니다.
작동 유체의 적절한 압축 및 팽창을 유지하려면 로터 면 사이와 측면 주위의 정점을 가로질러 로터를 밀봉해야 합니다. 측면 씰 시스템은 문제가 거의 발생하지 않는 반면 에이펙스 씰은 가장 복잡한 문제를 제공합니다.
우선, 범람된 실린더 보어에서 여분의 오일을 긁어내는 오일 제어 링으로 뒷받침되는 하나 또는 두 개의 압축 링으로 구성된 클래식 피스톤 링 팩과 달리 이 단일 정점 씰 윤활은 양쪽의 연소 사건. 결과적으로 이것은 전체 손실 시스템이며 오일 소비를 허용 가능한 수준으로 줄이려면 이 씰을 윤활하기 위해 소량의 오일을 흡입 포트에 주입해야 합니다.
오일의 윤활은 보통이지만 엔진 내 체류 시간이 비정상적으로 길다는 점을 감안할 때 씰에 사용된 재료가 살아남기 위해서는 어느 정도의 자체 윤활이 필요하다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
분해 중 에이펙스 씰 마모를 평가할 때 다음 사항을 염두에 두십시오. 에이펙스 씰과 홈 측면이 손상되었거나 에이펙스 씰 스프링이 장력을 잃은 경우 로터가 제대로 냉각되지 않았을 가능성이 큽니다. 편심 샤프트에서 로터 내부에 오일이 충분히 분사되지 않았거나, 너무 많은 타이밍 어드밴스 또는 높은 터보 부스트의 결과로 씰이 과열되었습니다.
씰의 구부러진 슬라이딩 표면에 흠집이 나거나 부서진 경우 로터 하우징 표면이 너무 뜨거웠을 수 있습니다. 이는 냉각수 온도를 낮추고 물의 유속을 높이고 워터 펌프의 캐비테이션을 제거하고 로터 하우징의 열전도율을 개선하여 해결할 수 있습니다.
기타 로터리 엔진 씰:
코너 씰
코너 씰은 로터리 엔진의 낮은 RPM 작동에서 매우 중요합니다. 모서리 씰과 그 인서트는 에이펙스 씰 홈의 왼쪽과 오른쪽 끝에서 모두 찾을 수 있습니다. 핫 스타트 성능에서 그들의 역할이 중요해집니다. 전반적으로 이 씰이 더 잘 맞을수록 자체 스프링력에 대해 모서리 씰 홈에 실제로 결합될 때까지 더 좋습니다.
일부 코너 씰에 설치된 고무 코너 씰 플러그는 저 RPM 압축 누출을 더욱 감소시킵니다. 레이싱 엔진에서 고무 모서리 씰 플러그의 이점은 거의 무시할 수 있습니다. 그러나 엔진을 재조립할 때는 항상 새 모서리 씰과 모서리 씰 플러그를 사용하십시오.
사이드 씰
로터리 피스톤 내연기관은 그 측면 가장자리를 따라 엔진의 로터의 측면에 제공된 내측 밀봉 홈에 위치하는 내측 밀봉과 외부 측면에 제공된 외측 밀봉 홈에 위치하는 외측 밀봉을 갖는다. 상기 내측 밀봉 홈과 평행을 이룹니다.
오일 씰
엔진을 재조립할 때 새 오일 시일, 오일 시일 O-링 및 오일 시일 스프링을 설치하는 것이 좋습니다. 수리하는 데 비용이 많이 드는 부품이지만, 재구축에 사용된 모든 새 부품보다 훨씬 빨리 고장난 오래된 부품을 재활용했기 때문에 엔진을 다시 고장시키는 것은 훨씬 더 비쌉니다.
오일 씰은 오일 및 그리스 저항성 고무로 만들어집니다. 이 소재는 뛰어난 내마모성과 주행 품질을 제공합니다. 오일 및 그리스 씰은 유체 및 먼지의 침입을 방지하기 위해 샤프트 또는 하우징을 긁는 유연한 립이 특징입니다.
정점 씰을 수행하려면 시도당 평균 약 2,000달러의 부품 비용이 듭니다. 그러나 교체해야 하는 모든 부품도 함께 교체하면 비용이 증가할 수 있습니다.
세라믹 씰은 내구성이 높고 가벼우며 스틸 에이펙스 씰과 같은 방식으로 로터 하우징에 마모되지 않습니다. 가격은 PER 로터 세트(맞습니다. 로터 세트당 가격이 이 정도입니다)이며 이중 정점 씰 스프링이 포함되어 있지만 엔진을 최대한 오래 사용하려면 확실히 가치가 있습니다.
에이펙스 씰을 교체하는 것이 얼마나 어렵습니까?
에이펙스 씰을 교체할 때 엔진도 완전히 분해해야 합니다. 일치하는 표면(하우징)이 열악한 상태인 경우 반드시 도움이 되지는 않습니다. 개스킷, 씰 및 기타 구성 요소에 대해 재구성 키트 비용은 $1,500에서 $1.5k입니다. 주택 비용은 유닛당 추가 $850입니다(2개 있음).
엔진이 고장나는 데에는 여러 가지 방법이 있습니다. 예를 들어, 과도한 탄소 축적은 밀봉 열화를 촉진합니다. 그리고 그런 일이 발생하면 압축 손실이 발생할 수 있습니다. 이 문제는 특히 자동 RX-8에서 일반적입니다. 과도한 탄소 축적으로 인해 씰이 제거됩니다. 압축이 제대로 되지 않으면 앞에서 언급한 것처럼 다른 많은 문제가 발생할 수 있습니다.
마모된 에이펙스 씰은 회전 어셈블리에 불균형을 야기하므로 다양한 문제를 일으킬 수 있습니다. 회전식 어셈블리가 올바르게 균형을 이루지 않으면 다양한 엔진 구성 요소에 과도한 부담이 가해집니다. 단기적으로는 성능에 영향을 미칩니다. 장기적으로는 부품이 파손되거나 마모되고 엔진 고장이 발생합니다.
불량한 에이펙스 씰로 인한 이러한 감압은 엔진에 해를 끼치지 않을 수 있지만 전체 엔진 고장 및 재조립이 필요할 수 있습니다. 전통적인 엔진에서 이것은 헤드 개스킷을 불어내는 것과 같습니다. 차량과 주행 거리에 따라 일부 소유자는 이러한 상당한 엔진 유지 보수 비용을 지불하지 않고 차량을 폐기할 것입니다.
