

バルブトレインは、内燃機関の吸気弁と排気弁の動作を制御する機械システムです。[ 1 ]吸気弁は、燃焼室への空気/燃料混合気(または直噴エンジンの場合は空気のみ)の流れを制御し、排気弁は、燃焼が完了した後に燃焼室から排出される排気ガスの流れを制御します。[ 2 ]
バルブトレインのレイアウトは、カムシャフトの位置に大きく依存します。ピストンエンジンの一般的なバルブトレイン構成は、古いものから新しいものへと順に以下のとおりです。
バルブトレインは、カムシャフトの回転運動を吸気バルブと排気バルブの開閉に伝達するすべての部品で構成されています。代表的な部品をクランクシャフトからバルブまでの順に以下に示します。
バルブの開閉タイミングとリフト量は、回転軸上の精密に成形されたカムローブによって制御されます。カムシャフトはクランクシャフトによって駆動され、4ストロークエンジンの場合はクランクシャフトの半分の速度で回転します。
クランクシャフトからカムシャフトへの動力伝達は、一般的にはゴム製のタイミングベルト、金属製のタイミングチェーン、またはギアセットによって行われる。
プッシュロッドは、オーバーヘッドバルブエンジンにおいて、カムシャフト(エンジンブロック内)からバルブ(シリンダーヘッド内)へ動きを伝達するために使用される、細長い金属製の棒です。プッシュロッドの下端はリフターに接続されており、カムシャフトはこのリフターに接触します。カムシャフトのカムローブがリフターを上方に動かし、それによってプッシュロッドが動きます。プッシュロッドの上端はロッカーアームを押し、バルブを開きます。

使用される設計に応じて、バルブはロッカーアーム、フィンガー、またはバケットタペットによって作動されます。オーバーヘッドバルブエンジンはロッカーアームを使用し、これはカムローブによって下から間接的に(プッシュロッドを介して)作動されます。オーバーヘッドカムシャフトエンジンはロッカー、フィンガー、またはバケットタペットを使用します。[ 3 ]
現代のエンジンのほとんどはポペットバルブを使用していますが、スリーブバルブ、スライドバルブ、ロータリーバルブも過去には使用されていました。ポペットバルブは通常、カムシャフトのカムローブまたはロッカーアームによって開き、バルブスプリングと呼ばれるコイル状のスプリングによって閉じられます。
バルブフロートは、高エンジン回転数(RPM)時にバルブスプリングがバルブトレインの慣性を制御できなくなったときに発生します。[ 4 ] [ 5 ]
バルブガイドは、エンジンバルブが適切に位置合わせされていることを確認し、吸気/排気バルブステムを支え、バルブ角度を安定させ、熱をシリンダーヘッドに逃がす役割を果たします。