氣門彈簧的沒計是一個復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計課題。良好的彈簧設(shè)計可以限度地減少配氣機(jī)構(gòu)的摩擦和磨損。現(xiàn)將一個基于構(gòu)造參變量敏感度設(shè)計圖的氣門彈簧設(shè)計的分析式方法總結(jié)如下：

（1）1步通過分析車輛下坡行駛性能和發(fā)動機(jī)制動，確定配氣機(jī)構(gòu)的飛脫轉(zhuǎn)速設(shè)計目標(biāo)，以便確定所需要的氣門彈簧預(yù)緊力和彈簧剛度；

（2）2步建立配氣機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型，以便準(zhǔn)確地預(yù)測飛脫，并且評估缸內(nèi)再壓縮壓力對飛脫的影響；

（3）3步通過對彈簧預(yù)緊力和彈簧剛度的不同取值進(jìn)行參變量掃值計算，構(gòu)建配氣機(jī)構(gòu)動力學(xué)的參數(shù)圖，以檢查它們對配氣機(jī)構(gòu)振動的影響。需要在圖中繪制推桿力、配氣機(jī)構(gòu)加速度和彈簧減速度相對于曲軸轉(zhuǎn)角的曲線，以顯示飛脫的設(shè)計裕度，從而能夠在第4步中方便而明智地選取彈簧預(yù)緊力和彈簧剛度所需要具有的目標(biāo)值；

（4）4步基于排氣門閥頭的靜態(tài)力平衡，計算需要的彈簧預(yù)緊力以防止排氣門出現(xiàn)跳浮。為帶和不帶排氣制動器的發(fā)動機(jī)選擇排氣門彈簧預(yù)緊力，并使用在3步中的設(shè)計圖來選擇匹配的彈簧剛度；

（5）5步對設(shè)計參數(shù)進(jìn)行參變量掃值計算，使用圖形化設(shè)計方法為彈簧設(shè)計構(gòu)造參變量敏感度設(shè)計圖。選擇彈簧的平均直徑、線圈鋼絲直徑和線圈數(shù)目，同時滿足彈簧扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、固有頻率、線圈間隙等設(shè)計約束條件。或者也可用分析式優(yōu)化方法直接求解式。