氣門是由凸輪軸上的凸緣頂起來的(開啟),隨著凸輪軸轉(zhuǎn)動,氣門彈簧壓著氣門關閉落座。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速很高時,氣門彈簧必須能讓氣門在一瞬間落座。
工作不正常的氣門彈簧
發(fā)動機工作時,氣門彈簧出現(xiàn)反跳,不能使氣門準確落座;
彈簧彈力太弱,這時氣門不能按照凸輪形線打開和關閉;
氣門彈簧振動頻率太低,隨著氣門的工作出現(xiàn)共振。
如果氣門彈簧在工作中出現(xiàn)上述情況,將導致發(fā)動機動力下降。嚴重時,氣門還會和活塞發(fā)生碰撞(頂氣門)。
解決辦法
采用雙彈簧結(jié)構(gòu)
由兩個外徑不同的氣門彈簧(大圈套小圈)共同承擔氣門回落的功能。因為這兩個彈簧的共振頻率不一樣,當一個彈簧產(chǎn)生共振時,另一個彈簧起到減振作用,所以就避免了氣門共振現(xiàn)象。并且兩個氣門彈簧的旋向不一樣,這樣可以防止其中一根彈簧折斷時卡入另一根彈簧。還可促使氣門在上下運動的同時,進行自由旋轉(zhuǎn)運動。氣門進行自由旋轉(zhuǎn)運動的意義所在?
1.讓氣門密封越來越緊密。
2.碾碎氣門座和頭部的積碳。
采用螺距不等的氣門彈簧和錐形氣門彈簧
彈簧的彈力大小與彈簧的粗細和彈簧的圈數(shù)有關。不等距彈簧就是讓彈簧局部位置的圈數(shù)發(fā)生改變。這種彈簧在受力比較小時軟一些,受力大時硬一些。
螺距小的一段朝向氣門頭部。因為在工作時,氣門桿尾端先承受沖擊力(螺距大的一端),傳到另一端時需要時間和越來越大的承載壓力。這樣可使氣門彈簧具有線性的壓力變形,從而有效消除震動。
軟與硬
有人可能會問,現(xiàn)有技術肯定是可以把氣門彈簧做得硬一些吧?的確如此,但是氣門彈簧過硬朂直接的弊端就是需要比較大的力打開氣門,這就相當于直接增加了發(fā)動機的負荷。然而硬彈簧可以避免在高速時發(fā)生氣門跳動的情況。
所以,設計一臺發(fā)動機,如果想讓它成為一臺高速發(fā)動機,在氣門彈簧這塊就得硬點;如果是一臺低速省油的,那就軟點。
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