W głowicy czterosuwowego silnika spalinowego stosuje się zawory
W głowicy czterosuwowego silnika spalinowego stosuje się zawory grzybkowe i to jest absolutny standard w budowie współczesnych silników samochodowych, motocyklowych czy przemysłowych. Zawór grzybkowy ma charakterystyczną budowę: talerz (grzybek), trzonek oraz stożkową powierzchnię uszczelniającą, która przylega do gniazda zaworowego w głowicy. Dzięki takiej konstrukcji można uzyskać dobre uszczelnienie komory spalania przy bardzo wysokim ciśnieniu i temperaturze, a jednocześnie zachować dość prostą i trwałą konstrukcję całego układu rozrządu. W praktyce w głowicy mamy najczęściej układ OHV, OHC albo DOHC, gdzie zawory grzybkowe są napędzane przez wałek rozrządu poprzez popychacze, dźwigienki lub bezpośrednio krzywką na szklance. Moim zdaniem to jedno z ważniejszych rozwiązań, które trzeba dobrze rozumieć, bo od stanu zaworów i gniazd zależy kompresja, moc silnika, spalanie paliwa i emisja spalin. Zawory grzybkowe są wykonywane ze specjalnych stopów żaroodpornych, często zawór wydechowy jest z twardszego materiału, czasem wypełniony sodem dla lepszego odprowadzania ciepła. W serwisie spotkasz się z ich szlifowaniem, docieraniem, wymianą prowadnic i uszczelniaczy trzonków. Dobra praktyka warsztatowa wymaga sprawdzenia szczelności zaworów, luzów zaworowych oraz bicia promieniowego. Właściwie dobrane i wyregulowane zawory grzybkowe gwarantują prawidłowe napełnianie cylindra mieszanką i skuteczne opróżnianie spalin, co przekłada się na kulturę pracy silnika i jego trwałość. W czterosuwach inne typy zaworów praktycznie się nie przyjęły właśnie dlatego, że zawór grzybkowy najlepiej łączy szczelność, prostotę i możliwość pracy przy wysokich obrotach.
W głowicy czterosuwowego silnika spalinowego konstruktorzy od dawna stosują zawory grzybkowe, a nie kulowe, suwakowe czy membranowe. Te inne rodzaje elementów sterujących przepływem spotyka się w technice, ale w zupełnie innych zastosowaniach. Warto to sobie dobrze poukładać, bo często myli się po prostu nazwę elementu z jego funkcją. Zawory kulowe kojarzymy głównie z instalacjami wodnymi, gazowymi, czasem pneumatycznymi. Mają kulę z otworem, która obracając się odcina lub otwiera przepływ medium. W silniku czterosuwowym takie rozwiązanie byłoby bardzo trudne do zrealizowania przy wysokich obrotach, dużej częstotliwości otwarć i ekstremalnych temperaturach w komorze spalania. Trudno byłoby zapewnić dokładne sterowanie fazami rozrządu i trwałość takiego zaworu. Zawory suwakowe z kolei są stosowane w silnikach dwusuwowych (szczególnie starszych konstrukcjach), w hydraulice i pneumatyce, gdzie przesuwający się suwak odsłania kanały przepływowe. W głowicy czterosuwu nie ma dla nich sensownego miejsca, bo wymagałoby to skomplikowanego prowadzenia kanałów oraz bardzo precyzyjnego smarowania i chłodzenia, a i tak szczelność komory spalania byłaby gorsza niż przy zaworze grzybkowym. Z mojego doświadczenia wynika, że to typowy błąd: ktoś słyszał o „zaworze suwakowym” i wrzuca wszystkie zawory do jednego worka. Zawory membranowe natomiast często znajdziesz w gaźnikach, pompach paliwa, układach podciśnieniowych, w niektórych układach sterowania doładowaniem. Membrana ugina się pod wpływem ciśnienia i steruje przepływem, ale nie nadaje się do bezpośredniego odcinania komory spalania, bo nie wytrzymałaby tak wysokiej temperatury i ciśnienia, a także dynamicznych obciążeń przy tysiącach cykli na minutę. W silniku czterosuwowym głowica musi zapewnić bardzo pewne uszczelnienie zaworów przy każdym suwie sprężania i pracy, dlatego branżowym standardem stały się zawory grzybkowe współpracujące z gniazdami w głowicy i napędzane przez wałek rozrządu. Ich geometria, materiały i sposób chłodzenia są dopracowane właśnie pod kątem tej konkretnej pracy. Dobre rozróżnianie typów zaworów i ich zastosowań bardzo pomaga później w diagnozowaniu i naprawach, bo łatwiej zrozumieć, gdzie dany element ma prawo występować, a gdzie po prostu nie ma racji bytu.