Les joints d'apex servent de joints sur l'apex (ou les angles) du rotor empêchant les quatre étapes du cycle de se mélanger, comme l'échappement entrant dans l'admission, etc. Un moteur rotatif fonctionne en séparant trois chambres à l'intérieur d'un "cylindre" de logement ovoïde creux. Le cycle en quatre parties d'admission, de compression, de combustion et d'échappement est contrôlé par un rotor triangulaire en rotation à l'intérieur du boîtier. Cette conception permet d'économiser du poids, ce qui se traduit par un rapport puissance/poids supérieur à celui d'un moteur quatre cylindres conventionnel.
Pour maintenir la compression dans la chambre, les trois pointes du triangle doivent former des joints étanches contre le boîtier intérieur du boîtier. Ces sceaux aux trois sommets du triangle, comme mentionné précédemment, sont connus sous le nom de sceaux d'apex.
Les joints d'apex à ressort sont généralement constitués d'inserts métalliques incurvés qui poussent contre le carter du moteur lorsque le rotor est en mouvement. Les trois joints de sommet, un à chaque sommet, sont les seules parties du rotor qui entrent en contact avec la chambre intérieure du boîtier.
Parce que les joints Apex sont une partie essentielle du processus de combustion, ils ne devraient pas avoir besoin d'être remplacés plus qu'une reconstruction de moteur ne le fait pour une conduite régulière. Ils ne doivent être remplacés qu'entre 100 et 200 000 milles, peut-être moins, mais vous devez faire attention aux signes que vos joints d'apex échouent prématurément.
Étant donné que les joints d'apex sont en contact avec le boîtier du logement, ils sont généralement enduits d'huile moteur pour réduire la friction. En conséquence, de par sa conception, un moteur rotatif brûle une petite quantité d'huile. Les joints Apex s'usent si la chambre n'est pas suffisamment lubrifiée. Il est important de noter que les joints d'apex, comme de nombreuses pièces de moteur, varient en qualité, certains étant plus durables que d'autres.
Un joint d'apex endommagé ou défectueux peut entraîner de nombreux problèmes. La majorité des problèmes associés aux joints d'apex défectueux sont causés par un manque de compression. Une mauvaise compression peut causer un large éventail de problèmes dans n'importe quel moteur à combustion interne. Voici donc quelques-uns des symptômes les plus courants liés à la compression qui pourraient indiquer un joint d'apex fissuré ou endommagé :
Si vous remarquez que le véhicule a du mal à démarrer après que le moteur a été éteint pendant une période prolongée (par exemple, après avoir été garé toute la nuit), ou si le véhicule a autrement du mal à démarrer lorsque le moteur est froid, ceci pourrait être un problème lié à la compression causé par un joint d'apex défectueux. Bien qu'un mauvais entretien, une accumulation de carbone dans le moteur et d'autres problèmes puissent tous contribuer à des démarrages difficiles, le coupable le plus courant est un joint d'apex défectueux.
Si votre véhicule à moteur rotatif Wankel commence à avoir des ratés fréquemment, c'est un signe de mauvaise compression. qui est, bien sûr, le signe le plus évident d'un joint d'apex endommagé ou défectueux. Vous voudrez peut-être retirer l'une des bougies d'allumage pour vous assurer qu'il s'agit d'un problème de compression. Lorsque vous essayez de démarrer un véhicule avec une bougie d'allumage retirée, écoutez si un son inégal ou irrégulier.
Un problème courant que vous pouvez également rencontrer et qui est causé par des joints d'apex défectueux est le ralenti irrégulier du véhicule lorsqu'il est arrêté. Le véhicule s'arrête brusquement et est incapable de maintenir une vitesse de ralenti appropriée. Vous pouvez tester cela avec un testeur de compression. Vous découvrirez très probablement que la compression est considérablement réduite en raison d'un joint d'apex défectueux.
Lorsque vous faites tourner le moteur de votre voiture à des niveaux de régime élevés et que le véhicule bouge à peine, c'est presque toujours un signe que les joints d'apex sont défectueux. Si vous rencontrez des difficultés pour gravir des pentes ou conduire à des vitesses raisonnables, vous devriez faire inspecter votre véhicule et vérifier les joints d'apex.
Bien que l'épaisseur du joint d'apex ait diminué au fil du temps, la fiabilité globale et les capacités d'étanchéité à la compression de ces joints plus fins n'ont pas été compromises. Tous les moteurs construits après 1986, qu'ils soient turbo ou non, ont les joints les plus minces (2 mm) et produisent le plus de puissance.
De 1974 à 1995, trois types de joints d'apex sont utilisés, tels que la fonte (stock), le carbone chargé d'aluminium et la céramique. De nombreux facteurs détermineront quels sont les meilleurs joints d'apex pour vous, et cela inclut la plage de régime, le moteur à aspiration normale ou suralimenté, les taux d'usure acceptables et le coût.
Les joints Apex en fonte (stock) sont idéaux pour une large gamme d'applications. Les joints d'origine "scelleront" mieux et dureront plus longtemps si vous ne dépassez jamais 8 500 tr/min (RX-8 - 9 500 tr/min) et ne faites pas tourner le moteur fortement suralimenté (ne dépassant pas 12 psi de suralimentation). Lors de la construction d'un moteur hautes performances, utilisez la combinaison joint d'apex/carter de rotor la plus récente pour votre série de moteurs.
Ils sont bien adaptés aux moteurs atmosphériques à haut régime. Ils sont à un prix raisonnable et extrêmement fiables. Ils ne scellent pas aussi bien que les joints en fonte multipièces, en particulier à bas régime, mais ce n'est pas un problème important dans la plage de 8 500 à 10 000 tr/min.
Parce qu'ils sont les joints les plus légers disponibles, les joints en carbone restent très bien sur la surface du carter du rotor, même à haut régime. Les joints en carbone, cependant, ne sont pas recommandés pour les applications turbo car ils sont trop cassants en cas de détonation.
Les joints d'apex en céramique présentent plusieurs avantages par rapport aux joints en carbone, notamment une résistance à la traction plus élevée, une surface extrêmement dure et brillante qui réduit la friction et une augmentation de taille plus petite avec l'augmentation de la température.
Cela permet des dégagements de montage plus étroits et moins de fuites de gaz. C'est pourquoi Mazda les a conçus pour une utilisation en compétition en premier lieu. Ces joints présentent cependant quelques inconvénients. Ils sont plus lourds que les joints en carbone et beaucoup plus chers. Ils peuvent également être détruits par détonation, ce qui est particulièrement courant dans les moteurs turbocompressés.
La sélection des ressorts de joint Apex est généralement simple :utilisez simplement les ressorts de joint recommandés pour les joints Apex que vous avez choisis. Les ressorts doubles, en revanche, sont généralement bénéfiques pour les moteurs fonctionnant à haute vitesse ou à régime extrême.
Si vous pensez qu'il est difficile de sceller l'espace entre le piston et l'alésage du cylindre d'un moteur alternatif typique, considérez les problèmes auxquels le moteur Wankel est confronté. Le moteur rotatif Wankel était autrefois considéré comme le successeur légitime du modeste moteur à piston, fournissant une puissance plus douce dans une forme plus compacte, mais les premiers modèles ont énormément souffert des problèmes d'étanchéité des gaz de combustion entre le rotor et son boîtier. Et quand vous regardez les mécanismes de tout cela, vous pouvez voir pourquoi.
Pour maintenir une compression et une expansion appropriées du fluide de travail, le rotor doit être scellé sur les sommets entre les faces du rotor et autour des côtés ; et tandis que le système de joint latéral pose peu ou pas de problèmes, les joints d'apex offrent certaines des complications les plus complexes.
Pour commencer, contrairement au pack de segments de piston classique, qui comprend un ou deux segments de compression soutenus par un segment de contrôle d'huile raclant l'huile supplémentaire de l'alésage de cylindre noyé, la lubrification de ce joint de sommet unique ne peut pas être aussi libérale car il est exposé à événements de combustion des deux côtés. Par conséquent, il s'agit d'un système à perte totale et le dosage de petites quantités d'huile dans l'orifice d'admission pour lubrifier ce joint doit être effectué avec soin afin de réduire la consommation d'huile à des niveaux acceptables.
Étant donné la lubrification médiocre de l'huile mais son temps de séjour inhabituellement long dans le moteur, il n'est pas surprenant que les matériaux utilisés pour le joint nécessitent un certain niveau d'autolubrification pour survivre.
Lors de l'évaluation de l'usure du joint d'apex lors du démontage, gardez à l'esprit les points suivants. Si le joint d'apex et les côtés de la rainure sont endommagés et/ou si le ressort du joint d'apex a perdu de sa tension, le rotor a probablement été mal refroidi. Soit pas assez d'huile a été pulvérisée à l'intérieur du rotor à partir de l'arbre excentrique, soit le joint a surchauffé, peut-être en raison d'une trop grande avance de synchronisation ou d'un turbo boost élevé.
Si la surface incurvée et coulissante du joint est marquée ou ébréchée, la surface du carter du rotor était probablement trop chaude. Cela peut être résolu en abaissant la température du liquide de refroidissement, en augmentant le débit d'eau, en éliminant la cavitation dans la pompe à eau et en améliorant la conductivité thermique des boîtiers de rotor.
Autres joints de moteur rotatif :
Joints d'angle
Les joints d'angle sont essentiels dans le fonctionnement à bas régime d'un moteur rotatif. Le joint d'angle et son insert se trouvent à la fois à l'extrémité gauche et à droite de la rainure du joint d'apex. Dans les performances de démarrage à chaud, leur rôle devient critique. Dans l'ensemble, plus ces joints sont serrés, mieux c'est, jusqu'à ce qu'ils se lient dans l'évidement du joint d'angle contre leur propre force de ressort.
Le bouchon de joint d'angle en caoutchouc installé dans certains joints d'angle réduit encore plus les fuites de compression à bas régime. Dans les moteurs de course, l'avantage des bouchons d'étanchéité en caoutchouc est probablement négligeable. Mais lors de la reconstruction d'un moteur, utilisez toujours de nouveaux joints d'angle et bouchons d'étanchéité d'angle.
Joints latéraux
Un moteur à combustion interne à piston rotatif a un joint latéral interne positionné dans une rainure de joint latéral interne prévue sur la face latérale du rotor du moteur le long du bord latéral de celui-ci et un joint latéral externe placé dans une rainure de joint latéral externe fournie sur ladite face latérale à l'extérieur ladite rainure de joint latérale intérieure et parallèlement à celle-ci.
Joints d'huile
Lors de la reconstruction d'un moteur, il est conseillé d'installer de nouveaux joints d'huile, des joints toriques d'étanchéité d'huile et des ressorts de joint d'huile. Bien que ce soient des pièces coûteuses à réparer, il est encore plus coûteux de démonter à nouveau un moteur car vous avez recyclé des pièces plus anciennes qui ont échoué bien plus tôt que tous les nouveaux composants utilisés dans la reconstruction.
Les joints d'huile sont en caoutchouc résistant à l'huile et à la graisse. Ce matériau offre une résistance à l'usure et des qualités de fonctionnement exceptionnelles. Les joints d'huile et de graisse comportent une lèvre flexible qui frotte contre l'arbre ou le boîtier pour empêcher l'intrusion de fluide et de poussière.
Faire les joints d'apex coûterait en moyenne environ 2 000 $ en pièces par tentative. Mais ce coût pourrait augmenter si vous remplacez également toutes les pièces que vous devez également remplacer.
Les joints en céramique sont très durables, très légers et ne s'usent pas dans les boîtiers de rotor de la même manière que les joints d'apex en acier. Le prix est PER rotor set (c'est vrai, ils coûtent autant PER rotor set) et comprend des ressorts d'étanchéité à double sommet, mais cela en vaut vraiment la peine si vous voulez que votre moteur dure le plus longtemps possible.
Est-il difficile de remplacer les joints d'apex ?
Lors du remplacement des joints d'apex, vous devez également démonter complètement le moteur. Ils n'aideront pas nécessairement si la surface à laquelle ils correspondent (logements) est en mauvais état. Un kit de reconstruction coûte entre 1 500 et 1 500 dollars pour les joints, les joints et les autres composants. Le logement coûte 850 $ de plus par logement (il y en a deux).
Il y a plusieurs façons pour un moteur de tomber en panne. Par exemple, une accumulation excessive de carbone accélère la détérioration du joint. Et lorsque cela se produit, cela peut entraîner une perte de compression. Ce problème est particulièrement courant dans les RX-8 automatiques. L'accumulation excessive de carbone entraînera le délogement des joints. Une mauvaise compression pourrait alors entraîner de nombreux autres problèmes, comme mentionné précédemment.
Des joints d'apex usés peuvent causer divers problèmes car ils provoquent un déséquilibre sur l'ensemble rotatif. Lorsque l'ensemble rotatif n'est pas correctement équilibré, il exerce une pression excessive sur divers composants du moteur. À court terme, cela a un impact sur les performances. À terme, cela se traduira par des pièces cassées ou usées, ainsi que par une casse moteur.
Bien que cette décompression de mauvais joints d'apex ne soit pas susceptible d'endommager le moteur, elle peut vous obliger à faire une panne et une reconstruction totales du moteur. Dans un moteur traditionnel, cela équivaut à souffler un joint de culasse. Selon le véhicule et le kilométrage, certains propriétaires se contenteront de mettre le véhicule au rebut plutôt que de payer pour un entretien moteur aussi important.
