RX-8 13B-MSP Renesis 100000 km.

Ritkán egyértelmű. 

Persze mielőtt bárki azt gondolná, hogy hivatalos Mazda márkaszervizünkben csak tapasztalat gyűjtés céljából kivesszük és szétszereljük egy Mazda RX-8 motorját, el kell mondanom, hogy az autó motorjával problémák adódtak korábban. A hidegen azonnal induló wankelt bemelegedés után leállítva már nem lehetett beindítani a következő kihűlésig. Az autó tulajdonosának elmondása alapján korábban "összeomlott" katalizátorral is használta az autót, nem sokkal az előbb említett melegen be nem indulás probléma jelentkezése előtt. Ennek lehetséges következményeit figyelembe véve, illetve az összes járulékos lehetőség kizárása után (pl. gyújtógyertyák, tekercsek stb...) csak a motor maradt hibalehetőségnek. Ezt a kissé gyengélkedő teljesítmény leadás is megerősítette.

 

Szívóban nem koszolódik.

  A motor belsejének megbontása előtt érdemes egy pillantást vetni az olajadagoló rendszer  fúvókáira, melyekből a kamrákba érkező motorolaj az éltömítések (apex, sarok, oldal) hűtését szolgálják.:

 

A fúvókák tökéletesen tiszták, a 100 000 km-ig 20 000 km-enként cserélt Mazda Dexelia 5w-30 motorolaj használata után. Persze meglepő is lenne ha szennyezettek lennének, hiszen a motor "szívó fázisában" helyezkednek el a trochoid házakon, így a vákuum hatására belőlük távozó levegő-olaj keverék megakadályozza a szennyeződés lerakódását, az olaj minőségétől függetlenül.

Ezek sem koszosak.

Szintén érdemes megvizsgálni a motor megbontása előtt a 231 Lóerős 13B-MSP Renesis szívónyílás vezérlő hengeres szelepeit (APV) is. Dacára a 100 000 km futásteljesítménynek, viszonylag tiszták maradtak az alkatrészek, nagyon távol álltak még az összegyűlt koksz miatti esetleges működési zavaroktól. A képen már sajnos csak takarítás után látható az egyik vezérlő henger, így a kedves olvasó kénytelen hinni nekem.

 

Az excentrikus tengely első csapágyazása.

A motorra rátérve sorrendben az első zárófedéllel kezdünk, melynek belső felülete egyik oldalról már az első bolygódugattyú házát határolja. Pontosabban az erre a fedélre rögzített pozícionáló fogaskerék és excentrikus tengely csapágyházzal.

 

 A ház belsejében az excentrikus tengely első siklócsapágya látható. A siklócsapágyak működési elve azon alapul, hogy a csapágyba nyomáson bejutatott olaj, filmréteget képezve megakadályozza a tengely és a csapágyház közötti fémes kapcsolatot. A tengely és a csapágyház közötti olaj utánpótlásáról az olajszivattyú által szállított motorolaj gondoskodik. Minél nagyobb a tengely fordulatszáma, annál több olaj utánpótlására van szükség, hiszen a gyorsabban forgó tengely nem egyenletes terhelése több olajat présel ki a csapágyházból. A csapágyakba áramoltatott olaj mennyiségére az olajnyomásból tudunk következtetni. Nagyobb nyomás=több olaj. Részletek MOTOROLAJ írásainkban, ITT, és ITT.

Mint ahogy az előző két képen sajnálatosan látható, ez a siklócsapágy igen megkopott állapotban van. Belső égésű motorokban ritkán találkozhatunk hasonló mértékű elváltozással, még jóval nagyobb futásteljesítmény után sem. A 13B-MSP Renesis wankel esetében sajnos viszont gyakran. Ezt a fajta kopást pedig valójában nem indokolhatja semmilyen üzemeltetési körülmény, esetleg közvetlenül hidegindítás utáni kíméletlen hajtás, vagy tartósan kevés motorolajjal használat, elégtelen hűtés... De valójában még ezek a kivételek sem állják meg a helyüket, hiszen több motor esetében is hasonló kopást tapasztalunk, és minden tulajdonos nem hibázhat, illetve a konstrukciónak ezen a téren védettnek kellene lennie a hibákkal szemben. Így viszont sajnos ki kell mondani, hogy elsősorban tervezési hiányosságra vezethető vissza ez fajta a kopási probléma. Ez annál is inkább érthetetlen, mivel egy siklócsapágy olajellátása nem specifikus "wankel dolog" - mint például az éltömítések kenése -, "egyszerűen" csak méretezni kellett volna a kenési rendszert, és / vagy az alkatrészeket, de erről még később bővebben, az excentrikus tengely hátsó csapágyánál.

Az első bolygódugattyú háza.

Tovább haladva wankel elvű motorunkon, elérkezünk az első bolygódugattyú (rotor) házához. Nyilvánvaló, hogy elsősorban egy motor állapotát nem szemrevételezéssel állapítjuk meg, hanem mérni kell! Ettől függetlenül, mint az a következő képeken látható, az első bolygódugattyú oldalsó csúszófelületei,  illetve az apex éltömítések pályáját adó trochoid felület meglepően jó állapotban van a megtett 100000 km-nyi működés, és a gyenge karbantartás ellenére.

Számolgassunk egy kicsit! 50 km/órás átlagsebességgel a 100000 km, 2000 óra működést jelent, mely átlagosan 3000-res percenkénti excenter tengely fordulattal számolva 360 000 000 darab teljes excentrikus tengely fordulatot jelent. Ennél pontosan háromszor kevesebb teljes fordulatot tettek meg a rotorok, azaz 120 millió darabot, hiszen az excentrikus tengely egy teljes fordulatára 1/3 rotor fordulat jut.   A trochoid csúszófelület hosszát figyelembe véve ez azt jelenti, hogy az apex éltömítések eddig nagyjából100000 km-t tettek meg a felületen. Bár az átlagsebesség és az átlag fordulatszám csak teorikus adat, milyen érdekes, hogy az apex éltömítések gyakolatilag az autóval azonos futásteljesítményűek.

 Egy 2,5 literes benzines Mazda6 dugattyús motorjában ugyanilyen átlagértékekkel számolva a dugattyúgyűrűk ennyi idő alatt 72000 km-t tesznek meg a hengerfelületen.. Ez nagyjából 30%-kal kevesebb, a terhelési, kenési különbségekről (a wankel hátrányára) most nem is beszélve. Ráadásul 2,5-ös egy viszonylag hosszú löketű erőforrás, egy rövidebb löketű motorban még kevesebb a gyűrűk futásteljesítménye.

 Renesis-ünkben  (renezisz)  az első rotorház trochoid ("ovál") pályája, illetve annak csúszó felülete inkább a széleken mutat jelentősebb kopást, mely részben  a szélek nagyobb hőterhelésének rovására írható az oldalsó kipufogónyílások miatt. Mindez annak ellenére így van, hogy a hűtő motorolaj is ide érkezik nagyobb mennyiségben a fenti képen látható két apró fekete nyíláson.

A képen az első bolygódugattyú ház egyik oldalfedelének kipufogónyílása látható. A korábbi Mazda wankeleken periférikusan elhelyezett kipufogó nyílások után, a Renesis-en bevezetett oldalt elhelyezett nyílás speciális alakjának egyik célja az, hogy az oldalsó éltömítéseket és saroktömítéseket megtisztítsa a szén lerakódásoktól. Működésének hatásossága a nyílás keskenyebb végében látható lerakódásokból látható.  Ezért vagy kevesebb karbonszerű anyag rakódott le ebben a motorban, vagy esetleg tartósan nagyobb terhelések során időszakosan távozott a lerakódott mennyiség. A kevés lerakódás arra is bizonyítékul szolgálhat, hogy ezeken a részeken valóban a benzin égéséből eredethető a kemény szén lerakódás, nem pedig a térfogategységhez képest csekély mennyiségű motorolaj égéséből. Eltekintve a részletes műszaki magyarázattól, ha a motorolajból származnának a lerakódások, akkor az olajcsere szempontjából elhanyagolt motorunkban több lerakódásnak kellene lennie.

Az első rotor (bolygódugattyú) másik oldalán található oldalsó kipufogónyílás szintén meglehetősen tiszta:

Mondhatnánk, hogy 900 Celsius fokon nincs sok esélye a motorolajnak, de úgy tűnik nem csak az olaj égésterméke, hanem a lényegesen nagyobb mennyiségben keletkező, a benzin égéséből származó karbonszerű lerakódás sem képes felhalmozódni. A fenti képen jól látszik az oldalsó csúszófelület meglehetősen ép, "porózus" (jobb olajmegtapadás) felülete.

 

Az első bolygódugattyú, azaz rotor 1.

A Wankel elvű motorokban, így a Mazda 13B-MSP Renesis-ben is a bolygódugattyú mozgási pályáját az excentrikus tengely sonkája, illetve a cikk elején már bemutatott pozícionáló fogaskerék határozza meg, tehát nem a trochoid ház "ovál " pályája. A bolygódugattyú (rotor) fizikailag nem érhet a trochoid ház csúszó felületéhez, csak az azokba helyezett tömítések érintkeznek a trochoid felülettel, illetve a kamrákat oldalról határoló oldalsó fedelekkel.

 Tehát a rotor elvileg nem kophat, ha a siklócsapágya, a pozícionáló fogaskerék, illetve az excentrikus tengely csapágyazása nem enged meg "lógást", pontatlan pályát a számára. De mielőtt megörülnénk ennek a hírnek, a rotor is tud kopni, még ép csapágyazás esetén is. A rotoron található tömítések, azok közül is elsősorban az apex éltömítések folyamatos mozgást végeznek a rotoron kiképzett vályatukban. A tömítés és a fészke közötti égéstermékek, a tömítés mozgásának hatása, illetve a kopott tömítések ütése a tűréshatár alá koptathatják a tömítésfészkek szélességét. Ennek ellenére 100 000 km után ez a bolygódugattyú ebből a szempontból is újrahasználható állapotban maradt.

 A rotor siklócsapágyazása (fenti kép) is  jó állapotúnak minősíthető, szemben a korábban tárgyalt kopott excentrikus tengely csapággyal. Az oldalsó "olajtömítések", illetve a szívó és kipufogó nyílások összedolgozását megakadályozó gyűrű tömítések (cut off) is jó állapotúak maradtak, érdemleges elváltozások nélkül, könnyedén mozogtak gyűrűfészkeikben.

 

 Éppen ezek miatt a bolygódugattyú kokszossága ne tévesszen meg senkit! A lényeges helyeken nem volt igazás "problémás" lerakódás ezen a rotoron, és a szerelés közben a kokszra folyó motorolaj is "rondítja a fényképeket". Bár már a pozícionáló fogaskerék nincs a helyén, a fenti képen jól látható (hátsó rotor, nem az első), hogy milyen fontos a közel 4 kg tömegű rotor pontos megvezetése és kiegyensúlyozottsága, melyet például egy kopott excentrikus tengely csapágy már befolyásolhat.

 

Apex, sarok, oldalsó éltömítések (rotor 1).

Elérkeztük motorunk első bolygódugattyújának apex éltömítéseihez, a saroktömítésekhez, illetve az oldalsó éltömítésekhez, melyek esetében immár a kopási adatokat is megosztom a kedves olvasóval.

Egy darab bolygódugattyúnak három darab apex éltömítése van, melyek a rotor csúcsain helyezkednek el, és a trochoid házon csúszva biztosítják a kamrák tömítettségét, a hat darab hengeres saroktömítés, és a szintén hat darab oldalsó éltömítéssel együtt.

A Mazda hivatalosan 1 mm kopást enged meg az apex éltömítések vastagságából, mely véleményük szerint átlagosan 240 000 km körül következik be. Ez az adat bizonyosan nem tekinthető légbőlkapottnak, hiszen motorunk első bolygódugattyúján, mindhárom apex tömítés 0,5 mm-et kopott a 100 000 km-es használat során, és ahogy csökken a tömegük, illetve a vastagságuk ( a lekerekített korona ), a kopásuk is lassul valamivel. Oldalsó felületükön szintén mérhető a le-fel mozgásuk következtében kialakult kopás, bár ez még ugyancsak nem öltött kritikus mértéket.

A fenti képen látható oldalsó kompressziós éltömítések mérete gyakorlatilag gyári értéken maradt 100 000 km futásteljesítmény után az első bolygódugattyún . A lerakódások okozta tömítésfészekbe szorulást megakadályozandó, ék alakú kiképzése van az éltömítéseknek, mely úgy tűnik tökéletesen működött, hiszen mind a hat darab éltömítés szabadon mozgott fészkében.

A második bolygódugattyú háza.

A második rotort egyik oldalról a középső köztes (intermediate) ház határolja, melynek átellenes oldalán az első rotor hátsó oldalfa fut. Ebben a középső részben, szemben a két végfedéllel, nincs csapágyazva az excentrikus tengely.

 Az első bolygódugattyú viszonylag jó állapotú oldalsó fedél felületeivel szemben a képen is láthatóan, a kipufogó nyílás környékén is viszonylag megviselt a második rotor oldalsó tömítéseinek csúszófelülete a köztes házon. A képen viszont az is látszik, hogy a kipufogó nyílás "lerakódás eltávolító" funkciót is betöltő jobboldali sarka kevéssé telített. Ezt már az első rotornál is tapasztaltuk.

A köztes ház oldalsó csúszófelülete után a rotorház trochid felületével folytatva ismét "sötétebb" a kép, mint az első rotorháznál volt. A felület egyes helyeken erősen egyenetlen kopást és karmolásokat mutat. Mégis a legaggasztóbb az egyik gyertyanyílástól (leading) induló repedés keresztben.

 A második kamra hátsó falát képező utolsó fedél csúszófelületéről túl sok újat már nem tudok elmondani. Nem annyira ép, mint az első kamráé volt, de a kipufogónyílás lerakódásai szintén nem számottevőek. Összességében a kopások alapján megállapítható, hogy a második bolygódugattyú háza egyértelműen nagyobb termikus terhelésnek volt kitéve, mint az elsőé, de erős a gyanú, hogy esetenként túl gyors hőmérséklet változástól is "szenvedtek" alkatrészek. Ez inkább nem eléggé kíméletes bemelegítést jelenthet. Valószínűleg a trochoid ház is ezért engedett a felület szempontjából legkeskenyebb részén.

A második bolygódugattyú, azaz rotor 2.

Írásom tárgyát képező Mazda 13B-MSP wankel elvű erőforrás második bolygódugattyúja - csakúgy, mint az első rotor -, újrafelhasznáható állapotban maradt 100000 km-nyi munkavégzése után. A bolygódugattyú tömítésfészkeinek mérete tűréshatáron belül maradt, a már tárgyalt tömítés mozgások egyelőre nem okoztak túlzott kopást. A mozgásoknál maradva, a rotor minden egyes tömítése szabadon mozgott fészkében, lerakódások miatti tömítés "megragadás" nem volt megállapítható.

Az excentrikus tengely csapágyazásánál jóval nagyobb átmérőjű bolygódugattyú siklócsapágyak viszonylag jó állapotban maradtak, de ennek ellenére mégsem raknánk össze újra egy ennyit futott motort használt csapágyakkal, ha arra kerülne sor. A rotor fogaskeréken szintén nem láthatóak kopási nyomok. Úgy tűnik, ezeken a részeken a motorolaj meg tudott birkózni a nagyobb hőterheléssel.

 

Apex, sarok, oldalsó éltömítések, rotor 2.

A már valószínűsített nagyobb hőterhelés viszont egyértelműen észrevehető az apex éltömítéseken, ha összehasonlítjuk kopási mértéküket az első "háromszög" dugattyú azonos tömítéseivel. A hátsó rotor mindhárom apex éltömítésének 0,1 mm-rel kisebb a magassága, mint az első rotor azonos tömítésein mérhető értékek.

 

Az oldalsó éltömítések kopása gyakorlatilag nem mérhető, és saroktömítésektől való távolságuk sem éri el a tűrési határértéket. A tömítések rugói is jó állapotúak maradtak.

 

 

Az excentrikus tengely hátsó csapágyazása.

A cikk elején már látható volt, hogy mennyire megkopott az excentrikus tengely (a wankel főtengelye) első siklócsapágyának felülete. Sajnos ugyanez elmondható a tengely másik csapágyáról, mely a hátsó fedélre van csavarozva a pozícionáló fogaskerék házával. Úgy tűnik, a Renesis excentrikus tengelye mozgása során időnként több olajat présel ki csapágyaiból, mint amennyi utánpótlás olaj azokba érkezik. Az időnként itt hőmérsékleti és fordulatszámbeli, vagy akár kíméletlen indítási viszonyokra szól. Rádásul a csapágyak ilyen jellegű elkopása után még több olaj utánpótlásra lenne szükség.

Minél nagyobb a csapágy hőmérséklete, és minél nagyobb a fordulatszám, annál nagyobb olajnyomásra lenne szükség, hogy elegendő mennyiségű motorolaj áramolhasson át a csapágyon. Sokan úgy gondolják, hogy nagyobb melegoldali viszkozitású olajjal megoldható a hiányosság, de a vastagabb olaj ugyanazon a nyomáson lassabban áramlik, így a kevesebb olaj kevésbé képes lehűteni a csapágyat. Ebből kifolyólag a nagyobb csapágyhőmérséklet az adott helyen jobban vékonyítja a motorolajat, melyhez lassabban érkezik az utánpótlás. Így a xxw-40-es, vagy xxw-50-es motorolajjal nem igazán lépünk előre.

  Valójában arról lehet szó, hogy a Mazda mérnökei megalkották az eddigi legnagyobb fordulatszámú wankel motorjukat, az eddigi legalacsonyabb maximális olajnyomás értékkel (5,1 Bar max.), hogy csak az alapvető anomáliát említsük meg. Ráadásul ez csak a probléma egyik része. Persze némi gyógyírt jelenthet az általunk alkalmazott  mazda-auto I. fázis, és mazda-auto II. fázis, mely előre lépést jelent a probléma komplex megoldásában. EZEKRŐL BŐVEBBEN  IDE KATTINTVA OLVASHAT.

Az excentrikus tengely, avagy a wankel főtengely.

Az excentrikus tengely gyakorlatilag a dugattyús motorok főtengelyének wankel megfelelője. A tengely excentrikus sonkáinak segítségével kapunk a rotorok bolygó mozgásából a tengelykapcsoló meghajtására alkalmas forgó mozgást. Az excentrikus tengely biztosítja a rotorok siklócsapágyainak olajellátását, de a rotorok belsejének hűtéséről is az innen érkező motorolaj (olajfúvóka) gondoskodik.

Ha egységnyi fordulatszám alatt több olaj áramlik át a motor olajzási központjának számító excentrikus tengelyen, akkor több olaj hűti a bolygódugattyúkat is. A tengely kopása nem annyira jellemző, hiszen a csapágyfém puhább, inkább a tengely ütését kell ellenőrizni, de ez a tengely jónak találtatott.

 

Újszíves.

Az autó teljesen új gyári (csak Japánban) összeszerelésű motort kapott, hiszen a tulajdonos elvárásai alapján minimum újabb 100 000 km-t kell az új erőforrásnak problémamentesen teljesíteni. Erre minden esély meg van, hiszen ezentúl legkésőbb 10000 km-enként lesz a motorolaj cserélve, mely mostantól teljesen szintetikus 0w-30-as indexű többfokozatú kenőanyag lesz. A rövidebb olajcsere intervallum, illetve a teljesen szintetikus olaj "stabilabb" helytállása a következő olajcseréig, már önmagában nagy előrelépés. A kihűléskor kevésbé visszadermedő, alacsonyabb hidegoldali jelzésű motorolaj segíti továbbá az excentrikus tengely gyorsabb átolajzását indítás után, mely ilyenkor az excentrikus tengely csapágyainak terhelését is csökkenti. Ezt tovább fokozandó a mazda-auto II fázis is azonnal bekerült az új motorba.

A Renesis terhelhetőségéhez illő, nagyobb olajmennyiség szállításáról (motorba) a szintén applikált mazda-auto I. fázis gondoskodik. Ezen kívül az immár gondos motor bejáratás is sokat segít majd az élettartam nyújtásában. Az első 750 km-en maximum 3000-3500-as, majd 1000 km-ig esetenként 4000-res  percenkénti fordulatszámig lett pörgetve az új motor.

 Itt szintén magánvéleményként megjegyzem, hogy viszonylag sok magyarországi Mazda RX-8 tesztautóként kezdte pályafutását és sajnos komolyabb tájékoztatás, figyelemfelhívás hiányában ezeknek az autóknak esélyük sem volt az előbb említett kíméletes bejáratásra. Természetesen tisztelet a kivételnek.

Régi és új.

A melegen jelenkező kompressziós problémát valószínűleg a hátsó trochoid ház kopása-sérülése okozta a korábbi motorban. A repedést túl gyors hőmérséklet változás okozhatta, melynek oka lehetett akár gyújtáskimaradás, kíméletlen bemelegítés, vagy mindkettő.  A trochoid ház cseréje, illetve a szakszerű felújítás során szükséges összes tömítés ára, gépmunkák elvégzése, és a teljes munkadíj olyan összegre rúg, mely már közel áll egy komplett gyári új erőforrás árához. Ráadásul ebben az esetben még mindig csak egy felújított motorunk lesz ( néhány kevésbé kopott, de kopott (!!!) alkatrésszel ), ezért feltételezem nem szorul magyarázatra, hogy egy ilyen motortól nem várható el ugyanaz az élettartam, mint egy komplett új wankeltől. 

FIGYELEM!!! Az egyéb híresztelésekkel szemben Európában kizárólag Japánban összeszerelt gyári új komplett motorokat forgalmaz a Mazda. Ezek nem felújított motorok, mely a motorszám alapján is egyértelműen igazolható. Felújított gyári motorokat kizárólag az észak-amerikai Mazda képviselet forgalmaz, de ezek nem importálhatóak.