Avtomatski izpušni ventil

Slabo zgorevanje ne povzroči samo povišanja temperature izpušnih plinov, ampak povzroči tudi nastajanje ogljika v zgorevalni komori. Povišanje temperature izpušnih plinov poslabša delovno okolje izpušnega ventila, drugi pogoji mešanja pa lahko še poslabšajo gorenje ventila. Nekaj ​​ogljika v zgorevalni komori se bo izpraznilo z izpušnimi plini, vendar se lahko zagozdi na tesnilni površini izpušnega ventila in sedeža ventila, podobno kot zgoraj omenjeni delci. Še posebej, če temperatura segrevanja težkega olja ni dobro nadzorovana, njegova visoka viskoznost oteži razprševanje goriva, vbrizganega v valj. Povratni premik pri zgorevanju, ki ga povzroči obraba bata visokotlačne oljne črpalke, lahko povzroči slabo zgorevanje, kar vodi do onesnaženja izpušnega ventila in tesnilnih površin sedeža ventila z usedlinami ogljika. Poleg tega se lahko nečistoče v gorivu odložijo na kolut izpušnega ventila in tesnilni stožec sedeža ventila ter tvorijo plast stekla, pomešanega z delci ogljika, ki postaja vse bolj trda in krhka. Ta mešanica lahko vključuje natrijev sulfat, kalcijev sulfat, železov oksid in druge snovi. Ko postane debelina te steklene plasti prevelika, lahko zaradi udarne sile, ko se plinski ventil zapre, nastanejo razpoke. Po ponavljajočih udarcih lahko te razpoke povzročijo luščenje, ustvarjanje visokotemperaturnega plinskega curka in opekline plinskega ventila.

Ko je olje, ki vstopa v zgorevalno komoro, pomešano z negorljivimi delci nečistoč, lahko ti delci zapustijo valj skupaj z izpušnimi plini. Med postopkom izpušnih plinov obstaja možnost, da se zagozdijo na tesnilni površini izpušnega ventila in sedežu ventila, ko se ventil zapre. Zaradi tega se izpušni ventil ne more popolnoma zapreti. Premer zataknjenih delcev nečistoč se lahko ujema z odprtino ventila. Čeprav so nečistoče v obliki delcev, ki lahko vstopijo v zgorevalno komoro skozi šobo vbrizgalnika goriva, sorazmerno majhne, ​​lahko eksplozivno zgorevanje ustvari zelo visok tlak v zgorevalni komori, kar povzroči, da visokotemperaturni zgorevalni plin izbruhne skozi majhno odprtino ventila. V tem času lahko temperatura uhajajočega zgorevalnega plina doseže okoli 2000 stopinj, kar je veliko višje od temperature izpušnega plina, ki teče čez tesnilno površino izpušnega ventila med izpušnim taktom. Medtem ko lahko material tesnilne površine izpušnega ventila prenese normalno erozijo izpušnih plinov, ne prenese erozije zaradi tako visokotlačnega in visokotemperaturnega zgorevalnega plina, kar vodi do hitrega vžiga izpušnega ventila. To še posebej velja, če je ventil zataknjen z izjemno trdimi delci, kot sta aluminijev oksid in silicijev dioksid, pomešani s težkim oljem. Ker tesnilni stožec običajnega izpušnega ventila pri delovnih temperaturah ni zelo trd, lahko udarec zaprtega ventila vgradi trde delce produkta izgorevanja v tesnilno površino in ustvari jamice. Ko te jamice prodrejo skozi tesnilno površino, pride do puščanja zraka, kar povzroči vžig ventila.

Trenutno nizkokakovostna goriva, ki se običajno uporabljajo na trgu ladijskega prometa, vsebujejo velike količine vanadija, natrija in žvepla. Med zgorevanjem elementi, kot so žveplo, vanadij in natrij, tvorijo žveplove okside, vanadijev pentoksid in natrijev oksid (kemična sestava teh oksidov je odvisna od presežka kisika in temperature zgorevanja). Ti oksidi lahko reagirajo med seboj in s kalcijem v mazalnem olju, da tvorijo soli z nizkim tališčem, kot so natrijev sulfat, kalcijev sulfat in natrijev vanadat. Te mešanice soli imajo običajno tališče okoli 535 stopinj in so zelo jedke. Ko temperatura komponente preseže 550 stopinj, se lahko vanadijeve in natrijeve spojine stopijo in oprimejo njene površine. Ko izpušni ventil zaradi različnih dejavnikov deluje pri temperaturah 550 stopinj ali več, se lahko te spojine v tekoči obliki nalagajo na kolut in sedež ventila ter na prehodno površino med steblom ventila in površino ventila. Na tej točki lahko korodira tudi trdo legirano jeklo, ki je zelo odporno proti koroziji. Posledica te korozije je nastanek jamic na tesnilnem stožcu. Ko se te jamice povežejo in prodrejo v tesnilno površino, lahko povzročijo uhajanje zraka in zažgejo ventil. Poleg tega, ko se na tesnilni površini ventila in sedežu ventila pojavijo luknjice, se lahko odložijo jedke raztopine, kar pospeši nastajanje lukenj. Ker se ta korozija pojavi pri visokih temperaturah, jo imenujemo "visokotemperaturna korozija", pri čemer je vanadij še posebej škodljiv med elementi, ki so odgovorni zanjo.

Štiritaktni dizelski motor, ki uporablja težko olje, je zasnovan z mehanizmom, ki omogoča, da se izpušni ventil samodejno zavrti za določen kot vsakič, ko se odpre in zapre. To vrtenje pomaga odstraniti delce in usedline ogljika, ki so se zagozdili na tesnilni površini, kar preprečuje kopičenje. Če rotacijski mehanizem odpove in se izpušni ventil ne more več vrteti med delovanjem ali če je vrtenje neskladno s hodom zapiranja, lahko izpušni ventil hitro pregori, kar bistveno skrajša njegovo življenjsko dobo.

Splošna kakovost ventila lahko vpliva tudi na njegovo delovanje in življenjsko dobo.

Nepravilno brušenje izpušnega ventila in sedeža ventila lahko povzroči puščanje zraka na njunih tesnilnih površinah.