Venttiilit ja venttiilin istukat ovat pari kriittisiä komponentteja moottorin venttiilisarjassa (järjestelmä, joka ohjaa moottorin "hengittämistä"). Ne toimivat yhdessä avatakseen ja sulkeakseen tarkasti imu- ja pakokanavat oikeaan aikaan. Ajattele niitä moottorin "venttiileinä ja niiden ovenkarmeina".
Erityisesti:
-
Venttiili – Se koostuu kiekon muotoisesta päästä (jota kutsutaan yleisesti "venttiilipääksi" tai "sienipääksi") ja kapeasta varresta. Pää tiivistää tai avaa kaasukanavan, kun taas varsi ohjaa ja välittää käyttövoimaa.
-
Venttiilin istukka – Se on renkaan muotoinen metallikappale, joka on upotettu suoraan sylinterinkanteen (tai sylinterilohkoon), joka sopii tiiviisti venttiilin kannen kartiomaiseen pintaan. Se toimii "oven karmina" ja tarjoaa tarkan ja kestävän tiivistyspinnan venttiilille.
Miten ne toimivat?
Kun nokka-akseli painaa keinuvipua tai venttiiliä, venttiili työntyy alas, nostaa venttiilin istukan irti ja avaa imu-/pakoputken. Kun nokka-akseli pyörii ja vapauttaa paineen, venttiili ponnahtaa takaisin nopeasti voimakkaan jousivoiman alaisena painaen kartiomaisen päänsä tiukasti venttiilin istukkaa vasten kanavan tiivistämiseksi. Tämän liitospinnan tiivistyslaatu määrää suoraan moottorin sylinterin paineen ja tehon.
Niiden ankara toimintaympäristö
Tämä pari toimii erittäin vaikeissa olosuhteissa:
-
Voimakas lämpö – Pakoventtiili on suoraan alttiina palamiskaasuille yli 1000 °C:n lämpötiloissa.
-
Korkeataajuinen isku – Moottorin tuhansilla kierroksilla minuutissa venttiilit avautuvat ja sulkeutuvat kymmeniä kertoja sekunnissa ja osuvat jatkuvasti venttiilin istukkaisiin.
-
Voimakas kuluminen – Jatkuva isku ja korkean lämpötilan kaasuvirtaus aiheuttavat nopeaa kulumista kosketuspintoihin.
Materiaalit ja huoltovinkit
Näiden ankarien olosuhteiden vuoksi käytetyt materiaalit valitaan huolellisesti:
-
Venttiilit – Imuventtiilit on tyypillisesti valmistettu lämmönkestävästä teräksestä (esim. 40Cr), kun taas pakoventtiileissä on käytettävä kehittyneempiä lämmönkestäviä seoksia (kuten pii-kromiterästä tai jopa nikkelipohjaisia seoksia) kestämään korkean lämpötilan korroosiota ja palamista.
-
Venttiilin istukat – Valmistettu yleensä metalliseoksesta valuraudasta, jauhemetallurgisesta metallista tai kovametallista, ja ne tarjoavat hyvän kulutuskestävyyden ja lämmönjohtavuuden.
Rutiinihuollon yhteydessä on tärkeää tarkastaa säännöllisesti venttiilin ja venttiilin istukan välinen tiivistekartio. Jos tapahtuu palamista, kuoppia tai muodonmuutoksia, jotka aiheuttavat vuotoa, moottori kärsii tehon menetyksestä, vaikeasta käynnistyksestä tai jopa takaiskusta ("poksahtamisesta"). Tällaisissa tapauksissa venttiilin istukka on yleensä viimeisteltävä erityisellä kalvimella ja venttiili on läpäistävä (hiottava) istukkaa vasten tiiviin tiivistyksen palauttamiseksi.
