Inżynierowie INA byli pionierami w dziedzinie niewymagających konserwacji mechanizmów zaworowych dla wysokoobrotowych silników spalinowych – bezpośredniego napędu zaworów przy użyciu hydraulicznych popychaczy szklankowych.

Projekt ten przeszedł chrzest bojowy w 1974 r., w którym Mercedes-Benz zadecydował o wykorzystaniu go w 8-cylindrowych silnikach produkowanej przez siebie klasy luksusowej – na co znamienny wpływ miała wyraźnie niższa emisja hałasu w działającym bez luzu mechanizmie napędu zaworów. Jednocześnie Porsche, wykonując próby w prototypowym pojeździe wyścigowym (917), udowodniło, że mechanizm zaworowy INA pozwala osiągać bardzo wysokie momenty obrotowe.

Silniki korbowo-tłokowe wymagają cyklicznego dopływu powietrza i odprowadzenia gazów powstałych podczas spalania. W 4-suwowym silniku spalinowym dopływ powietrza i odprowadzenie gazów spalinowych nazywa się cyklem wymiany ładunku. W trakcie kilku takich cykli elementy sterujące cylindra (kanały wlotowe i wylotowe) są okresowo otwierane i zamykane przez urządzenia odcinające – zawory dolotowe i wylotowe. Zawory te mają przede wszystkim umożliwić największą możliwą średnicę otwarcia, otwierać i zamykać się w możliwie najkrótszym czasie oraz minimalizować spadki ciśnienia.

Od początku XX wieku konstruktorzy i inżynierowie termodynamiki szukali rozwiązań, aby przenosić różne wartości skoku zaworów – świadczy o tym olbrzymia liczba złożonych patentów. Wymóg dostosowania się do surowych kryteriów emisji spalin i zużycia paliwa oraz oczekiwanie wyższego komfortu w połączeniu z lepszymi parametrami jazdy (moment obrotowy i zachowanie silnika) wymagają większej elastyczności w mechanizmie rozrządu. Firma INA jest jednym z prekursorów w produkcji elementów hydraulicznej regulacji luzu zaworowego, które znalazły zastosowanie w silnikach wszystkich najważniejszych producentów samochodów.

Luz zaworowy
Podczas gdy zawór jest zamknięty, to układ sterowania musi mieć precyzyjnie ustawiony luz, tak zwany luz zaworowy. Luz zaworowy jest potrzebny, aby kompensować różnice w długości i wymiarach elementów mechanizmu zaworowego spowodowanych przez zużycie i wahania temperatury występujących jako rezultat różnic w temperaturach pomiędzy różnymi elementami silnika (np. w głowicy), rozszerzalności cieplnej użytych materiałów oraz zużycia powierzchni kontaktowej pomiędzy wałkiem i zaworem. Z mechanicznymi elementami regulacji luzu zaworowego luz musi być ustawiony manualnie podczas pierwszego montażu i regulowany okresowo za pomocą śrub regulacyjnych i podkładek.
Równolegle do mechanicznych stworzono mechanizmy z automatyczną, hydrauliczną kontrolą luzu zaworowego, gdzie nakładanie się krzywych jest ograniczone we wszystkich warunkach pracy silnika i przez cały okres jego eksploatacji, tym samym zapewniając stałą, niską emisję spalin. Zbyt mały lub nadmierny luz zaworowy może powodować różne defekty, od występowania hałasu po całkowitą awarię silnika. Nie mniej istotne są negatywne efekty dla środowiska w związku z pogorszeniem się emisji spalin.

W produkcji
Obecnie w produkcji masowej są elementy mechanizmu sterowania zmiennymi fazami rozrządu, takie jak dźwigienki pływające i rolkowe oraz popychacze szklankowe. Zastosowanie regulacji skoku zaworu ma na celu uzyskanie różnych krzywych wzniosu, zależnie od aktualnych parametrów pracy silnika, tak aby uzyskać optymalny w danej chwili skok zaworu. Przy zastosowaniu hydraulicznych popychaczy szklankowych zawór jest sterowany bezpośrednio. Bardzo wysoka sztywność układu zapewniona jest poprzez odpowiednie procesy produkcyjne, w których powstają małe masy ruchome i wysokiej jakości powierzchnie styku. Dzięki temu hydrauliczne popychacze INA charakteryzują się niewielkimi oporami tarcia i wysoką ochroną przed zużyciem. Innym elementem regulacji luzu zaworowego produkowanym przez firmę INA dla potrzeb producentów pojazdów są dźwigienki zaworowe z podporami kompensującymi. Głównymi zaletami tego rozwiązania są małe opory tarcia w układzie rozrządu, łatwy montaż głowicy cylindra i niewielkie gabaryty.

Na podstawie materiałów Schaeffler
(LuK INA FAG)