Einlassventil

Ein Einlassventil sitzt im Zylinderkopf und öffnet sich, um die Kraftstoff-Luft-Ladung während des Ansaugtakts in die Brennkammer zu lassen. Es dichtet den Zylinder ab, wenn es geschlossen ist, und verhindert damit Rückströmung in den Ansaugkrümmer. Bei einem typischen Viertaktmotor öffnet sich das Einlassventil kurz nach Beginn des Ansaugtakts und schließt sich deutlich nach dem Totpunkt des Kolbens, sodass die Ladung durch Trägheit und Druckunterschiede weiterhin in den Zylinder strömen kann.

Die meisten Einlassventile sind Hubventile: Ein kegeliger Schaft läuft durch eine Führungsbuchse im Kopf, mit einem konischen Kopf, der auf einem bearbeiteten Ring sitzt. Das Ventil öffnet sich, wenn ein Nockenwellenlappen auf den Kipphebel oder Ventilstössel drückt und so den Schaft gegen die Federkraft hebt. Das Schließen erfolgt, wenn der Nockenlappen wegdreht und die Federkraft das Ventil wieder auf seinen Sitz drückt. Einlassventile arbeiten normalerweise bei niedrigeren Temperaturen als Auslassventile und bestehen deshalb häufig aus Schmiedestahl mit Chrom- oder Molybdänlegierung, wobei hochwertige Motoren auch Titan verwenden.

Timing und Ventilhub des Einlassventils sind entscheidend für die Motorleistung. Das Ventil öffnet sich, bevor der Kolben den Totpunkt des Auslasstakts erreicht, wobei es mit dem Auslassventil überlappt; diese Spülwirkung hilft beim Ausstoß von Restgasen. Die Dauer, während der das Ventil offen bleibt, der Hub und die Öffnungsgeschwindigkeit beeinflussen alle die Füllungseffizienz, Verbrennungsqualität und Leistungsabgabe. Ein aggressives Einlassventil-Timing kann die Spitzenleistung erhöhen, schadet aber möglicherweise dem Drehmoment im unteren Bereich und der Leerlaufqualität.

Häufige Verschleiß- und Ausfallmodi sind Kohlenstoffablagerungen auf dem Ventilkopf und Sitz, die zu unvollständiger Abdichtung und Kompressionsverlust führen. Ventilsenkung, bei der sich der Ventilsitz abnutzt und das Ventil in den Kopf sinkt, verringert die Spiele und verhindert schließlich korrektes Schließen. Verschleiß des Ventilschafts in der Führung erhöht den Ölverbrauch und kann zu Schaftklemmen führen. Bei Motoren mit verbleitem Kraftstoff oder minderwertiger Benzin verschärft sich die Ventilsitzflucht schnell; modernes Benzin mit Detergenzien hat dieses Problem reduziert.

Das Einlassventil unterscheidet sich vom Auslassventil hauptsächlich in Material, Kühlverlauf und Timing. Da es dem kühleren Ansauggemisch gegenübersteht statt heißen Verbrennungsgasen, kann es leichter sein und heißer laufen, ohne Verzug oder Klemmen zu riskieren. Das Auslassventil sitzt in einer heißeren Umgebung und muss hitzebeständiger sein, häufig aus austenitischem rostfreiem Stahl oder Inconel. Beide Typen müssen bei Drücken über 100 psi während des Kompressionstakts perfekt abdichten, eine Toleranz, die Präzisionsfertigung und sorgfältige Montage erfordert.