Ventili

Ventili su precizno usklađene kapije koje upravljaju protokom gasova u cilindre motora i iz njih, otvarajući se da prime svežu smešu vazduha i goriva i da izbace istrošeni izduv, a potom čvrsto zaptivajući da bi sagorevanje moglo da se odvija pod pritiskom. Oni su temelj četvorotaktnog ciklusa: bez njihovog tačnog i ponovljivog rada, motor ne bi mogao ni da udahne punjenje koje mu je potrebno ni da očisti izgorele gasove koji bi ga inače zagušili. Svaki cilindar ima bar jedan usisni i jedan izduvni ventil, a njihovo ponašanje je središnje za to kako motor radi.

Tipičan pečurkasti ventil je sastavni deo u obliku pečurke sa ravnom ili koničnom glavom i dugom drškom. Glava naleže na obrađeni prsten u glavi cilindra i u zatvorenom položaju gradi gasonepropusno zaptivanje. Otvaranje pokreće bregasta osovina: rotacioni bregovi pritiskaju ventil, neposredno ili preko podizača, klackalica i tastera, gurajući ga nadole u cilindar uz otpor. Zatvaranje obavlja kruta opruga ventila, koja ventil odlučno vraća na sedište čim se breg odvrti u stranu. Trenutak ovih događaja precizno je uvezan sa kolenastim vratilom tako da se ventili otvaraju i zatvaraju tačno u pravoj tački svakog ciklusa.

Broj, veličina i razvođenje ventila snažno oblikuju karakter motora. Više ventila po cilindru — pri čemu su četiri uobičajen savremen izbor, dva usisna i dva izduvna — daju veću ukupnu površinu otvora za dati prečnik cilindra, pa motor lakše diše i razvija veću snagu, posebno pri visokim obrtajima. Njihovo razvođenje i trajanje otvorenosti određuju da li motor naginje obrtnom momentu pri niskim obrtajima ili snazi na vrhu. Inženjeri stoga pažljivo usklađuju broj ventila, podizaj i razvođenje da uravnoteže performanse, efikasnost i izduvnu emisiju prema nameni motora.

Izduvni ventili posebno trpe surove uslove. Stalno su izloženi gasovima sagorevanja koji mogu prelaziti 700 do 800 stepeni Celzijusa, uz srazmerno malo prilike da odvedu toplotu osim kroz sedišta i drške. Izrađuju se od termootpornih legura, neki se pune natrijumom da bi toplotu sprovodili od glave, ili se opremaju ojačanim sedištima i zaptivkama drške. Usisni ventili rade hladnije, čemu pomaže dolazeće punjenje, ali svi ventili moraju precizno da zaptivaju hiljade puta u minuti tokom celog veka motora.

Iz ove zahtevne službe slede praktične posledice. Zazori ventila moraju biti ispravni — premali, pa ventil može da ne nalegne i da izgori, preveliki, pa razvodni mehanizam postaje bučan i istrošen — zbog čega mnogi motori koriste hidraulične podešivače da zazor održavaju samostalno. Naslage gareži, povlačenje sedišta i slabljenje opruga vremenom mogu pogoršati zaptivanje. Ventili usko sarađuju sa bregastom osovinom, a savremena rešenja sa promenljivim razvođenjem i više ventila grade se neposredno na njihovom osnovnom načelu da bi iz motora izvukla sve više efikasnosti i prilagodljivosti.