Ventilfjederen er placeret mellem topstykket og fjedersædet for enden af ventilspindlen. Ventilfjederens funktion er at sikre, at ventilen kan passe tæt til ventilsædet eller ventilsæderingen, når ventilen er lukket, og at overvinde den inertikraft, der genereres af ventilmekanismen, når ventilen åbnes, således at transmissionen dele styres altid af knasten og løsnes ikke fra hinanden.
Ventilfjedre er ofte lavet af højkvalitets legeret ståltråd og gennemgår varmebehandling for at forbedre deres udmattelsesstyrke. For at undgå fjederkorrosion bør fjederens overflade være galvaniseret og fosfateret. De to ender af fjederen skal slibes flade og vinkelret på fjederaksen for at forhindre fjederen i at vippe under drift.
Ventilfjedre er for det meste cylindriske spiralfjedre. Når ventilfjederens arbejdsfrekvens er lig med eller et multiplum af dens naturlige frekvens, vil ventilfjederen give resonans, og sandsynligheden for brud vil stige. For at forhindre resonans kan fjedre med variabel stigning bruges, og i øjeblikket bruger de fleste motorer koncentriske dobbeltfjedre. Rotationsretningen af de indre og ydre fjedre er modsat, og den ydre fjeders stivhed er større end den indre fjeders. Dobbeltfjedre forhindrer ikke kun resonans, men forkorter også fjederens længde. Derudover, når den ene fjeder knækker, kan den anden fjeder fortsætte med at arbejde, hvilket forhindrer ventilen i at falde ned i cylinderen.
Metoden til at bryde
Fordi ventilfjederen bærer moment under drift, er spændingsfordelingen på dens cirkulære tværsnit ujævn. Spændingen stiger gradvist fra origo nær midten til hvert punkt på kanten, og overfladen oplever den højeste spænding. Med hensyn til overfladepunkter bærer den indre overflade den højeste belastning og udsættes for plan belastning. Derfor, når der først er en defekt på overfladen af ventilfjederen, er det muligt at generere den maksimale spændingskoncentration på defektstedet, hvilket fører til tidlig brud på fjederen.
Årsag til brud
Årsagen til ventilfjederbrud, ud over fabrikationsfejl kan forkert brug også forårsage tidlig skade. De almindelige årsager er som følger:
① Der er gruber og korrosionshuller på overfladen af fjederen. Forkert opbevaring kan forårsage korrosionshuller på fjederens overflade. Når fjederen udsættes for højt drejningsmoment, kan der let opstå spændingskoncentrationer ved korrosionsgravene, hvilket i sidste ende fører til udmattelsesbrud på fjederen.
Kvalitetskontrolmetoden for nye ventilfjedre: Klem fjederen på en skruestik og komprimer den til minimumslængden, så der ikke er mellemrum mellem ringene så meget som muligt, og hold den i 48 timer. Hvis der er defekter på fjederens overflade, går den i stykker efter denne kompressionsbehandling. Dette skyldes, at fjederens indre spænding er meget koncentreret nær defekten, hvilket får fjederen til at knække.
Styrken af ventilfjederelasticiteten kan identificeres ved sammenligningsmetode. Den specifikke metode er først at forbinde den gamle ventilfjeder, der efterses, i serie med en ny ventilfjeder, og adskille dem med en stålskive i midten. Påfør derefter en vis mængde tryk på en ventilfjeder og observer graden af kompression af de nye og gamle fjedre. Hvis den gamle fjeders elasticitet er utilstrækkelig, skal den først trykkes ned.
② Fjederens midterlinje er skæv. Hvis de to endeflader på ventilfjederen ikke er vinkelrette på fjederens midterlinje, vil fjederen arbejde med høj hastighed i lang tid, og dens metalmateriale er også tilbøjelig til at bryde på grund af træthed. Metoden til at kontrollere vertikaliteten af ventilfjedre er først at placere fjederen lodret på en flad plade, bruge en kvadratisk lineal til at hvile på den nederste cirkel af fjederen, derefter dreje fjederen én gang og måle den maksimale afstand mellem den øverste cirkel af fjederen. fjederen og den firkantede lineal. Normalt er ventilfjederens hældningsafstand til den lodrette linje 1.0-1,5 mm. Hvis den overstiger denne værdi, er det bedst at erstatte den med en ny.
③ Ventilstyrebevægelse eller løse knastaksellejer. Hvis ventilstyret bevæger sig under brug, kan det få ventilfjederen til at knække på grund af bøjningsspænding, når den er komprimeret. Løse knastaksellejer kan forårsage resonans i ventilfjedre og også føre til, at de går i stykker.
④ Forkert betjening eller installation. Under driften af en dieselmotor, hvis hastigheden pludselig ændrer sig ofte, vil frekvensen af kompression og forlængelse af ventilfjederen pludselig stige, hvilket fører til træthedsbrud.
⑤ Ventilfjederen blev ikke samlet efter behov. Ved montering af ventilfjedre har nogle modeller særlige krav. For eksempel kræver Isuzu 6BBl dieselmotoren, at den blå side af fjederen vender mod den flade overflade af cylinderhovedet. Ellers er fjederen tilbøjelig til at gå i stykker.
Beredskabsledelse
Hvis ventilfjederen på en dieselmotor viser sig at være knækket under kørsel, kan den knækkede fjeder fjernes først, og derefter kan arbejdsfladerne i begge ender af fjederen geninstalleres til midlertidig brug. Hvis fjederen brækker i flere sektioner, kan justeringsboltene på cylinderens indsugnings- og udstødningsventiler fjernes for at holde ventilerne lukkede. Derefter kan højtryksolierøret fra brændstofindsprøjtningspumpen, der fører til cylinderen, fjernes for at forhindre den i at sprøjte brændstof ind i cylinderen, hvilket gør det muligt for bilen at fortsætte med at køre til destinationen.
Inspektionstrin
(1) Kontroller ventilfjederens frie længde. Mål den frie længde af ventilfjederen med en skydelære, og dens værdi skal opfylde standardværdien. Hvis det ikke opfylder kravene, skal det udskiftes.
(2) Kontroller ventilfjederens vertikalitet. Brug en firkantet lineal og en flad plade til at kontrollere vertikaliteten af ventilfjederen. Dens værdi skal opfylde standardværdien, ellers skal den udskiftes.
(3) Kontroller ventilfjederens forspænding. Brug en kraftmåler til at detektere ventilfjederens forspændingskraft, og dens værdi skal opfylde standarden. Hvis forspændingskraften er lavere end standardværdien, skal ventilfjederen udskiftes.
(4) For at forhindre beskadigelse skal fjederen komprimeres ofte.