Prowadnice zaworów
Prowadnice zaworów są to tulejki prowadzące trzonki zaworów. Zadaniem prowadnicy jest nie tylko prowadzenie zaworu, ale również odprowadzanie od niego ciepła.
Ze względu na konieczność zachowania dokładnej współosiowości między zaworem a gniazdem pożądane jest, aby prowadnica była jak najdłuższa, a luz trzonka zaworu w prowadnicy jak najmniejszy. Jednak wydłużenie prowadnicy powoduje zwiększenie wysokości silnika, a zbyt mały luz trzonka zaworu może spowodować jego zatarcie. Dlatego też w praktyce przyjmuje się rozwiązanie pośrednie. Zwykle długość prowadnicy l = (6 -4- 8) s, gdzie s jest średnicą trzonka zaworu. Ponieważ przeważająca ilość ciepła od zaworu wydechowego odprowadzana jest za pośrednictwem prowadnicy, często stosuje się dłuższe prowadnice zaworów wydechowych (rys. 3.18).
Prowadnica zaworu wciskana jest w głowicę lub blok cylindrów
(silniki dolnozaworowe). Niemal wyłącznie w silnikach amerykańskich spotykane jest prowadzenie trzonka zaworu bezpośrednio w otworze wykonanym w żeliwnej głowicy. Jest to rozwiązanie o tyle niewygodne, że po rozwierceniu otworu trzeba stosować zawory naprawcze o zwiększonej średnicy trzonka.
Ścianka prowadnicy nie może być zbyt cienka, aby podczas wciskania nie uległa odkształceniom. Grubość ścianki wynosi zwykle 3-f-5 mm. Ze względu na duży wcisk (zwykle pasowanie H7/s7) nie ma niebezpieczeństwa poluzowania się prowadnicy. Dlatego też najczęściej prowadnice wykonuje się bez kołnierzy. Kołnierz wykonuje się zwykle jedynie w celu zapewnienia współosiowego prowadzenia wewnętrznej sprężyny zaworu. Tylko niekiedy w głowicach ze stopów aluminium kołnierz stanowi zabezpieczenie przed poluzowaniem się prowadnicy.
Wystająca w kanale końcówka prowadnicy powinna zwężać się stożkowo, aby stawiała mniejszy opór przepływu. Jest to szczególnie ważne w zaworze ssącym, w którym najmniejsze nawet zwiększenie oporu przepływu zmniejsza sprawność silnika. W zaworze ssącym nie można też zbytnio zbliżać prowadnicy do grzybka, aby nie zmniejszać kanału ssącego. Natomiast w zaworze wydechowym zbliżenie prowadnicy do grzybka jest zalecane ze względu na bardziej intensywne odprowadzanie ciepła.
Prowadnicę przedłuża się zwykle w kierunku stopki trzonka, pozostawiając jedynie niezbędny luz między miseczką sprężyny a prowadnicą podczas całkowitego otwarcia zaworu. Umożliwia to zmniejszenie do minimum siły gnącej, spowodowanej naciskiem dźwigienki na czoło stopki zaworu. Szczególnie na początku otwierania i pod koniec zamykania zaworu siła ta jest dość duża i w przypadku zginania trzonka powodowałoby to nieszczelność zaworu.
Bardzo istotne jest zachowanie odpowiedniego luzu między prowadnicą a trzonkiem zaworu. Zarówno zbyt mały, jak i zbyt duży luz może być przyczyną uszkodzenia zaworu. Oprócz tego zwiększony luz prowadnicy zaworu wydechowego pogarsza odprowadzanie ciepła, a w zaworze ssącym może spowodować zasysanie do cylindra powietrza. Na ogół luz trzonka zaworu ssącego i prowadnicy wynosi 0,8°/o średnicy trzonka, a luz trzonka zaworu wydechowego — l,l°/o jego średnicy.
W zaworach bocznych nie doprowadza się oleju do smarowania prowadnicy. Trzonek zaworu smarowany jest mgłą olejową ze skrzyni korbowej. W przypadku zaworów wiszących doprowadza się do nich olej z łożysk dźwigienek. Nie można jednak dopuszczać do zbyt obfitego smarowania, gdyż mogłoby to spowodować utrudnione ruchy zaworów i zwiększyć osady na grzybku. Zabezpieczenie przed nadmiernym smarowaniem stanowi stożkowe zakończenie prowadnicy. Stosowane są również kapturki ochronne, nasadzane na stopkę zaworu.
Prowadnice zaworów wykonuje się przeważnie z żeliwa o dużej zawartości grafitu. Obecnie stosowane są również prowadnice z proszków spiekanych, odznaczające się dużą trwałością. W silnikach z głowicami ze stopów aluminium często stosowane są prowadnice z brą-zalu, który ma współczynnik rozszerzalności cieplnej zbliżony do aluminium.