Automatisk udstødningsventil

Dårlig forbrænding får ikke kun udstødningstemperaturen til at stige, men fører også til kulstofdannelse i forbrændingskammeret. Stigningen i udstødningstemperaturen forværrer udstødningsventilens arbejdsmiljø, og andre sammensætningsforhold kan yderligere forværre forbrændingen af ​​ventilen. Noget af kulstoffet i forbrændingskammeret vil blive udledt med udstødningsgassen, men det kan sætte sig fast på tætningsfladen af ​​udstødningsventilen og ventilsædet, i lighed med partiklerne nævnt ovenfor. Især hvis opvarmningstemperaturen af ​​svær olie ikke er godt kontrolleret, gør dens høje viskositet det vanskeligt at forstøve brændstoffet, der sprøjtes ind i cylinderen. Forbrændingstilbageskift forårsaget af slid på højtryksoliepumpens stempel kan resultere i dårlig forbrænding, hvilket fører til forurening af udstødningsventilen og ventilsædets tætningsflader af kulstofaflejringer. Derudover kan urenheder i brændstoffet aflejre sig på udstødningsventilskiven og ventilsædets tætningskegle og danner et lag glas blandet med kulstofpartikler, som bliver stadig hårdere og mere skøre. Denne blanding kan omfatte natriumsulfat, calciumsulfat, jernoxid og andre stoffer. Når tykkelsen af ​​dette glasagtige lag bliver for stor, kan der dannes revner under slagkraften, når gasventilen lukker. Efter gentagne stød kan disse revner føre til eksfoliering, skabe en højtemperaturgasstrålekanal og brænde gasventilen.

Når olie, der kommer ind i forbrændingskammeret, blandes med ubrændbare urenhedspartikler, kan disse partikler forlade cylinderen sammen med udstødningsgassen. Under udstødningsprocessen er der mulighed for, at de sætter sig fast på tætningsfladen af ​​udstødningsventilen og ventilsædet, når ventilen lukker. Som følge heraf kan udstødningsventilen ikke lukke helt. Diameteren af ​​de fastsiddende partikelformige urenheder kan passe til ventilåbningen. Selvom de partikelformige urenheder, der kan trænge ind i forbrændingskammeret gennem brændstofinjektorens dyse, er relativt små, kan den eksplosive forbrænding skabe meget højt tryk i forbrændingskammeret, hvilket får højtemperatur forbrændingsgas til at bryde ud gennem den lille ventilåbning. På dette tidspunkt kan temperaturen på den undvigende forbrændingsgas nå op på omkring 2000 grader, hvilket er meget højere end temperaturen på udstødningsgassen, der strømmer over udstødningsventilens tætningsflade under udstødningsslaget. Mens tætningsoverfladematerialet på udstødningsventilen kan modstå normal udstødningsgaserosion, kan det ikke tolerere erosionen fra en sådan højtryks- og højtemperaturforbrændingsgas, hvilket fører til hurtig afbrænding af udstødningsventilen. Dette gælder især, hvis ventilen sidder fast med ekstremt hårde partikler såsom aluminiumoxid og silica blandet i tung olie. Da tætningskeglen på en almindelig udstødningsventil ikke er særlig hård ved arbejdstemperaturer, kan påvirkningen fra den lukkede ventil indlejre hårde forbrændingsproduktpartikler i tætningsfladen og skabe gruber. Når først disse fordybninger trænger ind i tætningsfladen, opstår der luftlækage, hvilket resulterer i, at ventilen brænder.

I øjeblikket indeholder brændstoffer af lav kvalitet, der almindeligvis anvendes på shippingmarkedet, store mængder vanadium, natrium og svovl. Under forbrænding danner elementer som svovl, vanadium og natrium svovloxider, vanadiumpentoxid og natriumoxid (den kemiske sammensætning af disse oxider afhænger af overskydende ilt og forbrændingstemperatur). Disse oxider kan reagere med hinanden og med calcium i smøreolien for at danne salte med lavt smeltepunkt, såsom natriumsulfat, calciumsulfat og natriumvanadat. Disse saltblandinger har generelt smeltepunkter omkring 535 grader og er meget ætsende. Når temperaturen af ​​en komponent overstiger 550 grader, kan vanadium- og natriumforbindelserne smelte og klæbe til dens overflade. Når udstødningsventilen arbejder ved temperaturer på 550 grader eller højere på grund af forskellige faktorer, kan disse forbindelser aflejres på ventilskiven og sædet, såvel som på overgangsfladen mellem ventilstammen og ventiloverfladen, i flydende form. På dette tidspunkt kan selv meget korrosionsbestandigt hårdlegeret stål blive korroderet. Resultatet af denne korrosion er dannelsen af ​​gruber på tætningskeglen. Når først disse huller forbindes og trænger ind i tætningsfladen, kan de forårsage luftlækage og brænde ventilen. Ydermere, når der først opstår grubetæring på tætningsoverfladen af ​​ventilen og ventilsædet, kan ætsende opløsninger aflejres, hvilket accelererer dannelsen af ​​gruber. Fordi denne korrosion opstår ved høje temperaturer, kaldes den "højtemperaturkorrosion", hvor vanadium er særligt skadeligt blandt de elementer, der er ansvarlige for det.

Firetakts dieselmotoren, der bruger tung olie, er designet med en mekanisme, der gør det muligt for udstødningsventilen automatisk at rotere en vis vinkel, hver gang den åbner og lukker. Denne rotation hjælper med at fjerne partikler og kulstofaflejringer, der sidder fast på tætningsoverfladen, hvilket forhindrer ophobning. Hvis rotationsmekanismen svigter, og udstødningsventilen ikke kan blive ved med at rotere under drift, eller hvis rotationen ikke er i overensstemmelse med lukkeslaget, kan udstødningsventilen hurtigt brænde ud, hvilket forkorter dens levetid betydeligt.

Ventilens overordnede kvalitet kan også påvirke dens ydeevne og levetid.

Forkert slibning af udstødningsventilen og ventilsædet kan forårsage luftlækage på deres tætningsflader.