Proč se opalují výfukové ventily?

Ve starém tisku jsme nalezli tento článek pojednávající o ventilech, o jejich opalování. Proč se tomu tak děje a jak si s tím poradit najdete uvnitř.

Odpověď na tuto zapeklitou otázku kladenou v poslední době značnou částí motoristické veřejnosti odborníkům automobilního oboru, není jednoduchá. Zaměstnává již dlouhý čas odborníky v tuzemsku i zahraničí. Opalování výfukových ventilů, které se u nás nyní vyskytuje zvýšenou měrou, znají již motoristé hlavně států západní Evropy delší čas. Proto i boj proti tomuto zlu je tam již rozvinut na širší frontě než u nás. Celá řada firem, zabývajících se speciálně výrobou ventilů, dodává bohatou, ale značně cenově náročnou paletu ventilů ze speciálních žáruvzdorných ocelí, a dále ventilů, opatřených na sedlové partii vrstvou stelitu nebo jiné žáruvzdorné slitiny. Ale i tyto ventily neposkytují stoprocentní záruku, neboť se také opalují, ovšem obvykle při značně vyšším počtu ujetých kilometrů, než u ventilů normálních. Připojený obrázek znázorňuje ventil značky Ate, který "uhořel" asi při 25.500km. Ostře ohraničená vrstva, síly asi 1,2 mm, je navařená ohnivzdorná slitina, zátokovité vybrání pak vypálily žhavé plyny již v normálním ventilovém materiálu (obr. 1).

Obr. 1.

Proč tedy vůbec dochází k tomuto zjevu? Názory odborníků nejsou dosud jednotné, každý se snaží být svým způsobem správný a popírá názor druhý. Chtěli bychom proto konstatováním různých fakt popsat příčiny opalování a případně poradit, jak se této nepříjemnosti vyvarovat, nebo ji včas poznat a odstranit.

V západních evropských státech je tedy tento zjev znám již dávno, protože již delší dobu používají benzíny s vysokým oktanovým číslem. Při stále rostoucích požadavcích konstruktérů motorů na antidetonační vlastnosti paliva bylo nutno oktanovou hodnotu paliva uměle zvyšovat kapalnou sloučeninou olova, zvanou tetraetylolovo. Tato prudce jedovatá sloučenina se ve velmi malém množství přidává do paliva. Při spalování ve válci probíhají chemické pochody, které samy vlastně brzdí spalování a brání klepání, ale také mění chemické vlastnosti použitých látek. Vysokou teplotou odpařené sloučeniny olova opouštějí spalovací prostor motoru v plynném stavu a část se jich usazuje na chladnějších částech, tj. na talířku a dříku obtékaného výfukového ventilu. Tím je prakticky podmíněna současná situace. Staří praktikové, garážmistři velkých provozů národních podniků i různí soukromí uživatelé vozů vám potvrdí, že tento zjev dříve neznali. Jezdili ovšem na normální benzín o oktanové hodnotě čísla 63, nezlepšovaný žádnou přísadou. Po zavedení dvou druhů benzínu, tj. normálního a tzv. "sedmdesátdvojky", se situace změnila a po zavedení "Speciálu 84" a ponechání BA 72 jako benzínu obyčejného se ještě více přiostřila. Všechen používaný benzín je nyní zlepšován tetraetylolovem ve větší či menším množství, což samo sebou nese možnost i riziko předčasného spálení ventilů. Úsady na talířku a dříku ventilu jsou totiž nejen velmi tvrdé, ale ve vrstvách, jak se normálně vyskytují, tj. v síle až 1,2 mm, izolují tepelně ventil, takže není dobře chlazen a tím roste jeho průměrná pracovní teplota. Úsada na dříku brání volnému posuvu ventilu ve vedení, ventilové pružiny nestačí dostatečně rychle a razantně vracet ventil v rytmu, daném vačkou. Ventil nedosedá správně do sedla, mezi styčné plochy pronikají zplodiny hoření při spalování (o teplotách i přes 1000 °C) a na styčné ploše ventilového talířku se objeví černá ploška, počátek poškození. Ploška se pak již velmi rychle zvětšuje a při zanedbání může dojít nejen k upálení 30% plochy talířku, ale i k destrukci talířku a jeho spadnutí do válce se všemi dalšími, pro motor nepříjemnými následky. Poškozený ventil se značnou vrstvou úsad po střídavém používání obyčejného benzínu i Speciálu po ujetí cca 23 000 km ukazuje obrázek 2.

Obr. 2.

Rovněž častá je otázka zda aditivovaný olej může mít na tuto poruchu svůj vliv. Názory se opět různí, z praxe je však zřejmé, že nikoliv. "Uhoří" ventily u vozů, který jezdí jak na olej aditivovaný, tak i na olej čistý, minerální. V západní Evropě jsou k dispozici oba druhy oleje a opálení je tam běžným zjevem u každého typu. Ovšem používané palivo, tzv. Super-benzíny, má až 96 oktanů. Zbývá tedy po rozebrání jednotlivých faktorů a příčin ještě jen poradit, jak poškození ventilů co nejdříve zjistit, jak je opravit a co dělat, aby se jejich dalšímu poškození zabránilo na dobu co nejdelší. "Podpálený" ventil lze poznat hlavně na ponenáhlém zvýšením paliva při stejném systému jízdy (jeden řidič) a na současné ztrátě výkonu jak "v tahu", tak i "ve špičce". Posloucháme-li u vyústění výfukové roury chod motoru naprázdno, je postřehnutelný při větších netěsnostech pravidelný sykavý zvuk, který má přesně vztah k otáčkám motoru. Nejjistější je ovšem změření tlaku ve všech válcích motoru speciálním manometrem, který registruje konečný tlak, dosažený při protočení motoru spouštěčem. Manometr se zašroubuje do otvoru pro svíčku. Tlaky ve všech válcích se nemají lišit o více než 1 atp a dosažený konečný tlak v atp je při dobrém mechanickém stavu motoru přibližně roven stupni komprese. Zjistí-li se nesrovnatelnost značnějšího rázu je nutno demontovat hlavu motoru a ventily přebrousit nebo vyměnit za nové. U motorů OHV se doporučuje udělat na vedení výfukových ventilů úpravu, která je naznačená na obr. 3. Ostrá hrana na horní části vedení stírá pak intenzivně olej z dříku ventilů, olej neproniká mezi vedení a ventil, takže se sem nezanášejí zuhelnatělé zbytky oleje. Vybrání v dolní části zas na základě zákonů o expanzi plynů zabraňuje tvoření úsad na této části dříku ventilu a tím i váznutí ventilu ve vedení následkem zmenšení vůle. Při montáži nových ventilů se doporučuje montovat pokud možno ventily z dobrých materiálů, hlavně z materiálu označeného značkou AKR, která bývá plasticky vyznačena na talířku výkovku nebo hotového ventilu.

Obr. 3.

Při opravě i v dalším provozu je nutno dbát na dodržování správné ventilové vůle, předepsané výrobcem. Hlavně se nesmějí seřizovat ventily na příliš malou vůli, která má za následek profukování žhavých plynů, to je vždy počátek vážného poškození. Rovněž další hodnoty seřízení musí být přesně dodrženy: zejména základní předpal seřízení motoru na prázdno i správná velikost trysek karburátoru. (Nutno pamatovat na to, že u chudé směsi je riziko opálení ventilu větší, protože teploty ve válci motoru jsou vyšší.) Používání paliva je nutno přizpůsobit stupni komprese motoru, a to do stupně komprese asi 7,5 benzín normální (BA - 72), nad tento stupeň Speciál (BA - 84).

Závěrem bychom chtěli říci, že při dodržení shora uvedených pokynů lze značně prodloužit bezporuchový provoz nového vozu. Poněvadž však staré přísloví praví, že je lépe nemocem předcházet, než je léčit, doporučujeme řídit se vyhláškou o provozu motorových vozidel i předpisem výrobce o pravidelných prohlídkách a vždy po ujetí příslušného počtu kilometrů nebo na konci sezóny sejmout hlavu motoru, ventily očistit a zabrousit.

Upozorňujeme, že předcházející řádky nejsou ani vědeckým pojednáním, ani elaborátem, který chce problém beze zbytku řešit. Naší snahou bylo přijatelně vysvětlit zjev, o kterém se mezi motoristy mnoho diskutuje, a poradit podle zkušeností a největších poznatků, jak opalování ventilů předcházet, již vzniklou závadu poznat a opravit.

-Ce-Va-

zdroj: Svět motorů 25/1961