Opruga ventila nalazi se između glave cilindra i sjedišta opruge na kraju stabla ventila. Funkcija opruge ventila je osigurati da ventil može čvrsto pristajati uz sjedište ventila ili prsten sjedišta ventila kada je ventil zatvoren, te nadvladati inercijsku silu koju stvara mehanizam ventila kada je ventil otvoren, tako da prijenos dijelovi su uvijek kontrolirani bregom i ne odvajaju se jedan od drugog.
Opruge ventila često su izrađene od visokokvalitetne žice od legiranog čelika i podvrgnute su toplinskoj obradi kako bi se poboljšala njihova čvrstoća na zamor. Kako bi se izbjegla korozija opruge, površina opruge treba biti pocinčana i fosfatirana. Dva kraja opruge moraju biti ravno brušena i okomita na os opruge kako bi se spriječilo naginjanje opruge tijekom rada.
Opruge ventila su uglavnom cilindrične spiralne opruge. Kada je radna frekvencija opruge ventila jednaka ili višekratnik njene prirodne frekvencije, opruga ventila će rezonirati i vjerojatnost loma će se povećati. Kako bi se spriječila rezonancija, mogu se koristiti opruge promjenjivog koraka, a trenutno većina motora koristi koncentrične dvostruke opruge. Smjer vrtnje unutarnje i vanjske opruge je suprotan, a krutost vanjske opruge veća je od unutarnje. Dvostruke opruge ne samo da sprječavaju rezonanciju, već i skraćuju duljinu opruge. Osim toga, kada jedna opruga pukne, druga opruga može nastaviti raditi, sprječavajući pad ventila u cilindar.
Metoda razbijanja
Budući da opruga ventila tijekom rada podnosi zakretni moment, raspodjela naprezanja na njezinom kružnom presjeku je neravnomjerna. Naprezanje postupno raste od ishodišta blizu središta do svake točke na rubu, a površina doživljava najveće naprezanje. Što se tiče površinskih točaka, unutarnja površina nosi najveće naprezanje i podvrgnuta je ravnom naprezanju. Stoga, jednom kad postoji defekt na površini opruge ventila, moguće je generirati maksimalnu koncentraciju naprezanja na mjestu defekta, što dovodi do ranog loma opruge.
Razlog loma
Uzrok loma opruge ventila, osim grešaka u proizvodnji, nepravilna uporaba također može uzrokovati rano oštećenje. Uobičajeni razlozi su sljedeći:
① Na površini opruge postoje rupičaste i korozijske rupe. Nepravilno skladištenje može uzrokovati koroziju na površini opruge. Kada je opruga izložena velikom zakretnom momentu, lako se može pojaviti koncentracija naprezanja u korozijskim jamama, što u konačnici dovodi do loma opruge uslijed zamora.
Metoda provjere kvalitete za nove opruge ventila: stegnuti oprugu na stegu i stisnuti je na najmanju duljinu, tako da nema što većeg razmaka između prstenova, i držati 48 sati. Ako postoje nedostaci na površini opruge, ona će se slomiti nakon ovog tretmana kompresijom. To je zato što je unutarnje naprezanje opruge visoko koncentrirano u blizini kvara, uzrokujući lomljenje opruge.
Snaga elastičnosti opruge ventila može se identificirati metodom usporedbe. Specifična metoda je da se prvo spoji stara opruga ventila koja se pregledava u nizu s novom oprugom ventila i da se razdvoje čeličnom podloškom u sredini. Zatim primijenite određeni pritisak na oprugu ventila i promatrajte stupanj kompresije nove i stare opruge. Ako je elastičnost stare opruge nedovoljna, potrebno ju je prvo pritisnuti.
② Središnja linija opruge je iskrivljena. Ako dvije krajnje strane opruge ventila nisu okomite na središnju liniju opruge, opruga će dugo raditi velikom brzinom, a njezin je metalni materijal također sklon lomu zbog zamora. Metoda za provjeru okomitosti opruga ventila je prvo postavljanje opruge okomito na ravnu ploču, korištenje četvrtastog ravnala na donji krug opruge, zatim rotiranje opruge jednom i mjerenje najveće udaljenosti između gornjeg kruga opruga i kvadratno ravnalo. Normalno, udaljenost nagiba opruge ventila do okomite linije je 1.0-1.5mm. Ako prelazi ovu vrijednost, najbolje ga je zamijeniti novim.
③ Kretanje vodilice ventila ili labavi ležajevi bregastog vratila. Ako se vodilica ventila pomiče tijekom upotrebe, to može uzrokovati pucanje opruge ventila zbog naprezanja na savijanje kada se stisne. Labavi ležajevi bregastog vratila mogu izazvati rezonanciju u oprugama ventila i dovesti do njihovog loma.
④ Nepravilan rad ili instalacija. Tijekom rada dizelskog motora, ako se brzina iznenada često mijenja, učestalost kompresije i istezanja opruge ventila će se naglo povećati, što će dovesti do loma uslijed zamora.
⑤ Opruga ventila nije sastavljena kako je potrebno. Prilikom sastavljanja opruga ventila, neki modeli imaju posebne zahtjeve. Na primjer, Isuzu 6BBl dizelski motor zahtijeva da plava strana opruge bude okrenuta prema ravnoj površini glave cilindra. Inače je opruga sklona pucanju.
Upravljanje hitnim slučajevima
Ako se tijekom vožnje utvrdi da je opruga ventila dizelskog motora slomljena, slomljena opruga se prvo može ukloniti, a zatim se radne površine na oba kraja opruge mogu ponovno postaviti za privremenu upotrebu. Ako se opruga razbije u nekoliko dijelova, vijci za podešavanje usisnih i ispušnih ventila cilindra mogu se ukloniti kako bi ventili ostali zatvoreni. Zatim se visokotlačna cijev za ulje pumpe za ubrizgavanje goriva koja vodi do cilindra može ukloniti kako bi se spriječilo ubrizgavanje goriva u cilindar, omogućujući automobilu da nastavi vožnju do odredišta.
Koraci inspekcije
(1) Provjerite slobodnu duljinu opruge ventila. Izmjerite slobodnu duljinu opruge ventila pomoću čeljusti, a njezina bi vrijednost trebala odgovarati standardnoj vrijednosti. Ako ne ispunjava zahtjeve, treba ga zamijeniti.
(2) Provjerite okomitost opruge ventila. Upotrijebite četvrtasto ravnalo i ravnu ploču da provjerite okomitost opruge ventila. Njegova vrijednost mora odgovarati standardnoj vrijednosti, inače se mora zamijeniti.
(3) Provjerite prednapregnutost opruge ventila. Upotrijebite mjerač sile za otkrivanje sile prednaprezanja opruge ventila, a njezina bi vrijednost trebala odgovarati standardu. Ako je sila prednaprezanja manja od standardne vrijednosti, treba zamijeniti oprugu ventila.
(4) Kako biste spriječili oštećenje, oprugu treba često sabijati.