شرایط کار شیر بسیار بد است. اولاً شیر مستقیماً با گاز با دمای بالا در تماس است که به شدت گرم می شود و دفع گرما به سختی انجام می شود بنابراین دمای شیر بالاست. ثانیاً، شیر تحت تأثیر نیروی گاز و نیروی فنر سوپاپ قرار می گیرد و نیروی اینرسی عضو متحرک قطار سوپاپ باعث می شود که دریچه در هنگام نشستن ضربه بخورد. ثالثاً، شیر با سرعت بسیار بالا در شرایط روانکاری نامناسب باز و بسته می شود و با سرعت بالا در راهنمای سوپاپ رفت و برگشتی انجام می دهد. علاوه بر این، شیر در اثر تماس با گازهای خورنده در گاز با دمای بالا خورده می شود.
عملکرد راهنمای سوپاپ هدایت حرکت سوپاپ است تا اطمینان حاصل شود که سوپاپ به صورت خطی رفت و آمد می کند، به طوری که شیر و نشیمنگاه سوپاپ یا نشیمنگاه سوپاپ می توانند به درستی نصب شوند. علاوه بر این، گرمای دریافتی توسط میل سوپاپ تا حدی به سرسیلندر منتقل می شود. راهنمای سوپاپ دارای دمای عملیاتی بالا و شرایط روانکاری ضعیف است و روغن توسط مکانیسم توزیع گاز برای روانکاری میل سوپاپ و سوراخ راهنمای سوپاپ پاشیده می شود. راهنمای شیر از چدن خاکستری، چدن داکتیل یا متالورژی پودر مبتنی بر آهن ساخته شده است. پس از فشار دادن راهنمای سوپاپ به سوراخ صندلی راهنمای سوپاپ روی سر سیلندر با تداخل خاص، سوراخ راهنمای سوپاپ باز می شود تا از فاصله مناسب بین راهنمای سوپاپ و میل سوپاپ اطمینان حاصل شود.
عملکرد فنر سوپاپ این است که اطمینان حاصل شود که نشیمنگاه سوپاپ می تواند از نزدیک با نشیمنگاه سوپاپ یا نشیمنگاه سوپاپ در هنگام بسته شدن سوپاپ منطبق شود و بر نیروی اینرسی تولید شده توسط قطار در هنگام باز شدن سوپاپ غلبه کند، به طوری که عضو انتقال همیشه بدون جدا شدن از یکدیگر توسط بادامک کنترل می شود.
فنر سوپاپ معمولاً یک فنر استوانهای با گام مساوی است. فنر سوپاپ زمانی طنین انداز می شود که فرکانس کاری فنر سوپاپ برابر یا یکپارچه با فرکانس ارتعاش ذاتی آن باشد. رزونانس باعث از بین رفتن زمان بندی سوپاپ می شود و باعث برگشت و ضربه زدن شیر و حتی شکستن فنر می شود. برای جلوگیری از ایجاد رزونانس، اقدامات ساختاری زیر را می توان انجام داد:
1) اتخاذ فنرهای دو سوپاپ در موتور دیزل و موتور بنزینی با کارایی بالا، به طور گسترده ای برای نصب دو فنر داخلی و خارجی با قطرهای مختلف و جهت مخالف برای هر سوپاپ استفاده می شود. از آنجایی که فرکانس های طبیعی دو فنر متفاوت است، هنگامی که یک فنر طنین انداز می شود، فنر دیگر می تواند اثر میرایی را کاهش دهد. فنر دو سوپاپ را می توان برای کاهش ارتفاع فنر سوپاپ استفاده کرد و هنگامی که یک فنر شکسته شد، فنر دیگر همچنان می تواند عملکرد سوپاپ را حفظ کند. فنر در جهت مخالف چرخانده می شود تا از ضربه زدن حلقه فنر شکسته به حلقه دیگر فنر جلوگیری شود تا از کار افتاده یا آسیب ببیند.
2) فنرهای سوپاپ گام متغیر برخی از موتورهای بنزینی با عملکرد بالا از فنرهای تک سوپاپ گام متغیر استفاده می کنند. فرکانس طبیعی فنر گام متغیر ثابت نیست، بنابراین می توان از تشدید جلوگیری کرد.
3) فنر سوپاپ مخروطی سفتی و فرکانس ارتعاش طبیعی فنر دریچه مخروطی در امتداد محور فنر تغییر می کند و در نتیجه امکان تشدید از بین می رود.
