Arbeidsforholdene til ventilen er svært dårlige. Først av alt er ventilen direkte i kontakt med høytemperaturgassen, som er kraftig oppvarmet, og varmeavledningen er vanskelig, så ventiltemperaturen er høy. For det andre utsettes ventilen for påvirkningen av gasskraften og ventilfjærkraften, og treghetskraften til det bevegelige elementet i ventiltoget får ventilen til å bli støt når den er på plass. For det tredje åpner og lukker ventilen med svært høy hastighet under dårlige smøreforhold og går frem og tilbake med høy hastighet i ventilføringen. I tillegg er ventilen korrodert ved kontakt med korrosive gasser i høytemperaturgassen.
Ventilførerens funksjon er å styre ventilens bevegelse, for å sikre at ventilen går lineært frem og tilbake, slik at ventilen og ventilsetet eller ventilsetet kan monteres riktig. I tillegg overføres varmen som mottas av ventilstammen delvis til sylinderhodet. Ventilføringen har høy driftstemperatur og dårlige smøreforhold, og oljen spruter av gassfordelingsmekanismen for å smøre ventilstammen og ventilføringshullet. Ventilføringen er laget av grått støpejern, seigjern eller jernbasert pulvermetallurgi. Etter å ha presset ventilføreren inn i ventilføringssetehullet på sylinderhodet med en viss interferens, rømmes ventilføringshullet for å sikre riktig matchende klaring mellom ventilføringen og ventilstammen.
Ventilfjærens funksjon er å sikre at ventilsetet kan være tett tilpasset ventilsetet eller ventilsetet når ventilen er stengt, og overvinne treghetskraften som genereres av ventiltoget når ventilen åpnes, slik at overføringselementet styres alltid av kammen uten å være adskilt fra hverandre.
Ventilfjæren er generelt en sylindrisk spiralfjær med lik stigning. Ventilfjæren gir resonans når driftsfrekvensen til ventilfjæren er lik eller integrert med dens iboende vibrasjonsfrekvens. Resonans vil føre til at timingen til ventilen blir ødelagt, noe som får ventilen til å vende tilbake og støte, og til og med bryte fjæren. For å forhindre at resonans oppstår, kan følgende strukturelle tiltak tas:
1) Bruk av dobbeltventilfjærer På dieselmotoren og høyytelsesbensinmotoren er det mye brukt til å installere to indre og ytre fjærer med forskjellige diametre og motsatte retninger for hver ventil. Siden egenfrekvensene til de to fjærene er forskjellige, når den ene fjæren resonerer, kan den andre fjæren dempe dempningseffekten. Den doble ventilfjæren kan brukes til å redusere høyden på ventilfjæren, og når en fjær er brutt, kan den andre fjæren fortsatt opprettholde ventildriften. Fjæren dreies i motsatt retning for å forhindre at den ødelagte fjærringen klikker inn i den andre fjærringen for å gjøre den ubrukelig eller skadet.
2) Ventilfjærer med variabel stigning Noen høyytelses bensinmotorer bruker enkeltventilfjærer med variabel stigning. Den naturlige frekvensen til den variable stigningsfjæren er ikke konstant, slik at resonans kan unngås.
3) Konisk ventilfjær Stivheten og den naturlige vibrasjonsfrekvensen til den koniske ventilfjæren varierer langs fjærens akse, og eliminerer dermed muligheten for resonans.
