Такт выпуска начинается с открытия выпускного клапана, это происходит, когда поршень находится практически в НМТ. Тактом выпуска, как правило, принято считать движение поршня от НМТ до ВМТ, когда происходит очистка цилиндра от отработавших газов.
В момент перед открытием выпускного клапана давление и температура газов достаточно велика. Давление отработавших газов может колебаться от 30 до 60 атмосфер. Температура газов в бензиновых двигателях может составлять 1100 – 1300°C и 800 – 900°C у дизельных двигателей.
Из-за столь большого давления в цилиндре, вызванного процессом горения, при открытии выпускного клапана происходит ударная волна, распространяющаяся по всему выпускному тракту. Тарелка клапана обтекаемая горячими газами со всех сторон сильно разогревается до 650 – 700°C. Выпускной клапан работает в условиях высоких температур и чтобы обеспечить его устойчивую работу, его изготавливают из специальных жаростойких материалов. Но, несмотря на то, что выпускному клапану уделено больше внимания и при его изготовлении используются более дорогостоящий и качественный металл, чтобы обеспечить его высокую работоспособность в условиях высокой температуры от клапана должны отводиться излишки тепла. Если не отводить тепло от выпускного клапана, то не выдержит никакой металл. Поэтому большая часть тепла клапана отводится от его тарелки через седло, а остальная часть отводится через стержень в направляющую втулку. Для лучшей теплопередачи должно быть хорошее прилегание фаски на тарелке клапана к седлу. В случае плохого прилегания тарелка клапана сильно разогревается и, в конце концов, прогорает.
В процессе работы двигателя впускные и выпускные клапана разогреваются, и зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой становится меньше. После того как двигатель заглушен, клапана быстро остывают и зазор становится прежним. Поэтому для правильной работы клапанов изначально закладывается тепловой зазор между стержнем клапана и направляющей. В силу того, что выпускные клапана подвержены более высокой температуре относительно впускных, которые охлаждаются топливной смесью на такте впуска, они разогреваются значительно сильнее. Вследствие более высокой температуры они больше расширяются, следовательно, тепловой зазор у них должен быть больше.
Так как воздействие температуры на клапан идет со стороны его тарелки, то температура стержня клапан различна, а, следовательно, и тепловое расширение. Ближе к тарелке стержень клапана расширяется значительно сильнее, чем в верхней его части, отсюда неравномерный износ в направляющей втулке (в нижней части он больше). Со временем зазор между клапаном и втулкой становится настолько большим, что клапан начинает болтаться во втулке, в таком случае такое соединение не могут уплотнить даже самые эластичные маслосъемные колпачки.
На практике было доказано, что для лучшей работы впуска и выпуска, необходимо чтобы впускной клапан открывался до прихода поршня в ВМТ, а выпускной закрывался позже ВМТ. Таким образом, получается, что какое-то время оба клапана остаются открытыми. Время перекрытия зависит от типа и конструкции двигателя.
