Ventil (Kolbenmaschine)
Verkürzt als Ventil bezeichnet man in der Fachsprache besondere Ventil-Baugruppen zur Steuerung des Ladungswechsels für intermittierend arbeitende Verdrängermaschinen, insbesondere Kolbenmaschinen und speziell Hubkolbenmotoren mit innerer Verbrennung wie den Viertaktmotor. Technisch sind diese Ventile in der Regel als Tellerventil ausgeführt und bilden als Baugruppe mit einer starken Rückholfeder und einem Stößel-Antrieb den sogenannten Ventiltrieb.
1. Nocken der Nockenwelle
2. Tassenstößel
3. Ventilfeder
4. Ventilschaft
5. Gaskanal zum Einlass (Frischgas) bzw. Auslass (Abgas)
6. Ventilteller, der den Brennraum (7) gegen den Ventilsitzring abdichtet
Unterschieden nach der Funktion besitzt in der Regel jeder Arbeitsraum mit Kolben jeweils mindesten ein Einlassventil und ein Auslassventil. Ausnahme sind Zweitaktmotoren, die stattdessen mit Kolbenkantensteuerung bzw. Schlitzsteuerung arbeiten und entweder ganz ohne Ventile auskommen oder wie bei vielen Zweitakt-Dieselmotoren nur Auslassventile verwenden.
Alternativ dazu gibt es Schiebersteuerungen, die heute nur noch selten eingesetzt werden.
Einlassventil
Einlassventile steuern den Zustrom von Fluid (Gas oder Flüssigkeit) in den Arbeitsraum; speziell bei Verbrennungsmotoren das Einströmen der Frischladung vom Ansaugtrakt in den Brennraum.
Auslassventil
Auslassventile steuern die Abgabe von Fluid aus dem Arbeitsraum; speziell bei Verbrennungsmotoren den Ausstoß der verbrannten Abgase in Abgasanlage und Auspuff. Mit entsprechend angepassten Ventilsteuerzeiten können sie umgekehrt auch einfache Formen der Abgasrückführung steuern.
Anordnung
Bei ventilgesteuerten Hubkolbenmotoren wie dem Viertaktmotor hängen die Ventile in der Regel im Zylinderkopf, der sowohl den Brennraum abschließt als auch die Lagerung für Ventilsitz und Ventiltrieb bildet.
Kaum noch üblich sind Seitenventile (Side Valves), bei der die Ventile seitlich neben den Zylindern am Kurbelgehäuse angeordnet sind. Ventiltrieb und Zylinderkopf sind billig zu fertigen, der Zylinderblock ist etwas aufwändiger. Der Motor ist kompakter, aber unter anderem lassen sich mit hängenden Ventil höhere Verdichtung und besserer Füllung verwirklichen.
Mehrventiltechnik
Sowohl für Einlass als auch für Auslass werden oft jeweils zwei oder mehr Ventile parallel eingebaut (Mehrventiltechnik), um mit größerem Öffnungsquerschnitt die Strömungsverluste zu vermindern und mit dadurch verbessertem Liefergrad die Motorleistung zu erhöhen.