エンジンバルブは、内燃機関で使用される機械部品であり、エンジンの動作中に燃焼室またはシリンダーとの間の流体またはガスの流れを許可または制限します。
機能的には、流れを遮断または通過させるという点で他の多くのタイプのバルブと同様に機能しますが、正しい順序で開閉するためにロッカーアームなどの他のエンジンコンポーネントとインターフェースする純粋な機械装置です。正しいタイミング。
エンジンバルブという用語は、車両の排気制御および排気ガス再循環システムの一部として空気注入に使用される一種の逆止弁を指す場合もあります。このタイプのエンジンバルブについては、この記事では取り上げません。
エンジンバルブは、ガソリン、ディーゼル、灯油、天然ガス（LNG）、プロパン（LP）などの燃料で作動するかどうかに関係なく、多くの種類の燃焼エンジンに共通しています。エンジンの種類は、燃料の点火から発電する燃焼室であるシリンダーの数によって異なります。
また、操作の種類（2サイクルまたは4サイクル）、およびエンジン内のバルブの設計配置[オーバーヘッドバルブ（OHV）、オーバーヘッドカム（OHC）、またはバルブインブロック（VIB）]によっても異なります。 。
オーバーヘッドバルブ（OHV）エンジンは、燃焼室の上のシリンダーヘッドにバルブが配置されているピストンエンジンです。これは、バルブがエンジンブロックの燃焼室の下に配置されていた以前のフラットヘッドエンジンとは対照的です。
従来のOHVエンジンのカムシャフトは、エンジンブロックにあります。カムシャフトの動きは、プッシュロッドとロッカーアームを使用して伝達され、エンジン上部のバルブを操作します。
オーバーヘッドカムシャフト（OHC）エンジンにもオーバーヘッドバルブがあります。ただし、混乱を避けるために、プッシュロッドを使用するオーバーヘッドバルブエンジンは「プッシュロッドエンジン」と呼ばれることがよくあります。初期の「インテークオーバーエキゾースト」エンジンの中には、サイドバルブとオーバーヘッドバルブの両方の要素を組み合わせたハイブリッド設計を使用したものがありました。
シリンダーへの混合を可能にするバルブはインレットバルブです。使用済みガスが逃げるのは排気バルブです。エンジンがすべての速度で効率的に動作できるように、正確な瞬間に開閉するように設計されています。
動作は、回転シャフト上のカムと呼ばれる洋ナシ形のローブ、チェーン、ベルト、またはクランクシャフトからの歯車のセットによって駆動されるカムシャフトによって制御されます。
カムシャフトがエンジンブロックに取り付けられている場合、小さな金属製のシリンダータペットが各カムの上のチャネルに配置され、タペットから金属製のプッシュロッドがシリンダーヘッドまで伸びています。各プッシュロッドの上部は、バルブのステムを支えるロッカーアームと接触します。ロッカーアームは、強力なコイルスプリングによってバルブスプリングが上昇（閉）位置に保持されます。
プッシュロッドがカム上で上昇すると、ロッカーアームが回転し、スプリングの圧力に抗してバルブが押し下げられます（開きます）。カムローブがさらに回転すると、バルブスプリングが作用してバルブを閉じます。これはオーバーヘッドバルブ（OHV）システムと呼ばれます。
一部のエンジンにはプッシュロッドがありません。バルブは、シリンダーヘッド自体のオーバーヘッドカムシステムのシングルまたはダブルカムシャフトによってより直接的に操作されます。
カムシャフトとバルブの間の可動部品が少ないため、オーバーヘッドカム（OHC）方式は、より高速で動作できるため、プッシュロッドを備えたエンジンよりも効率的で、特定のエンジン容量に対してより多くの出力を生成します。どちらのシステムでも、部品が熱によって膨張したときにバルブが完全に閉じることができるように、操作ギアにある程度の遊びが必要です。
バルブステムとロッカーアームまたはカムの間には、拡張を可能にするために、事前に設定されたギャップタペットクリアランスが不可欠です。タペットのクリアランスは車によって大きく異なり、調整を誤ると深刻な影響を与える可能性があります。
ギャップが大きすぎると、バルブが遅く開き、早く閉じて、出力が低下し、エンジンノイズが増加します。
クリアランスが小さすぎると、バルブが適切に閉じることができなくなり、結果として圧縮が失われます。一部のエンジンには自動調整タペットがあり、エンジン油圧によって油圧で作動します。
ほとんどのエンジンバルブは、上下のポッピング動作のためにポペットスタイルのバルブとして設計されており、機械加工されたバルブシートにフィットして流体またはガスの通過を遮断する円錐形のプロファイルバルブヘッドを備えています。バルブヘッドの形状が特徴的であるため、マッシュルームバルブとも呼ばれます。
2つの主要な要素は、バルブステムとバルブヘッドです。ヘッドには、指定された角度で加工されたシート面につながるフィレットが含まれており、一致するバルブシートの加工と一致します。バルブ面をバルブシートに固定することで、燃焼圧力に対するバルブのシールが提供されます。
バルブステムは、バルブスプリングによって提供される着座圧力に逆らってステムを動かす力を生成することにより、バルブを操作するエンジンの機械要素にバルブを接続します。キーパー溝はスプリングを所定の位置に保持するために使用され、バルブステムの先端は、バルブを作動させるロッカーアーム、タペット、またはリフターによって繰り返し接触されます。
エンジンバルブには、次の3種類があります。
その形状からマッシュルームバルブとしても知られています。エンジンへのガス流入のタイミングと量を制御するために使用されます。これは、自動車エンジンで最も広く使用されているバルブです。ポペットバルブは、上下に飛び出す動きからこの名前が付けられています。
頭と茎で構成されています。通常30°から45°の角度のバルブ面は、完全に密閉するためにバルブシートと一致する必要があるため、完全に研磨されます。ステムにはスプリングリテーナーロック溝があり、その端はバルブの上下運動のためにカムと接触しています。排気では、圧力差がバルブを密閉するのに役立ちます。インテークバルブでは、圧力差がバルブを開くのに役立ちます。
スリーブバルブは、その名前が示すように、ピストンと内燃エンジンのシリンダー内のシリンダー壁の間に収まるチューブまたはスリーブであり、そこで回転/スライドします。
スリーブの側面にあるポートは、エンジンのサイクルの適切な段階でシリンダーの吸気ポートと排気ポートに位置合わせされます。
スリーブの内面は、ピストンがスライドする内筒バレルを形成します。スリーブは連続的に動き、スリーブに切り込まれたポートとメインシリンダーの鋳造によって形成されたポートが定期的に一致するため、ガスが排出されます。
利点： これらのバルブは構造が単純で、動作が静かです。バルブカム、ロッカーアーム、タペットバルブなどの騒音発生部品がないため、騒音が発生します。スリーブバルブは爆発の傾向が少ないです。バルブがウォータージャケットに接触しているため、冷却は非常に効果的です。
ロータリーバルブには多くの種類があります。図はディスク式ロータリーバルブです。ポート付きの回転ディスクで構成されています。回転しながら、インレットマニホールドとエキゾーストマニホールドと交互に通信します。
利点： ロータリーバルブは構造が単純で、より安価に製造されています。高速エンジンに適しています。これらのバルブは、応力と振動が少なくなっています。ロータリーの子牛は、スムーズで均一なノイズのない操作を実行します。