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Danly 9-3248-26 SPRG弹簧
1)第1步通过分析车辆下坡行驶性能和发动机制动,确定配气机构的飞脱转速设计目标,以便确定所需要的气门弹簧预紧力和弹簧刚度;
(2)第2步建立配气机构动力学模型,以便准确地预测飞脱,并且评估缸内再压缩压力对飞脱的影响;
(3)第3步通过对弹簧预紧力和弹簧刚度的不同取值进行参变量扫值计算,构建配气机构动力学的参数图,以检查它们对配气机构振动的影响。需要在图中绘制推杆力、配气机构加速度和弹簧减速度相对于曲轴转角的曲线,以显示飞脱的设计裕度,从而能够在第4步中方便而明智地选取弹簧预紧力和弹簧刚度所需要具有的目标值;
(4)第4步基于排气门阀头的静态力平衡,计算所需要的弹簧预紧力以防止排气门出现跳浮。为带和不带排气制动器的发动机选择排气门弹簧预紧力,并使用在第3步中的设计参数图来选择匹配的弹簧刚度;
(5)第5步对设计参数进行参变量扫值计算,使用图形化设计方法为弹簧设计构造参变量敏感度设计图。选择弹簧的平均直径、线圈钢丝直径和线圈数目,同时满足弹簧扭转应力、固有频率、线圈间隙等设计约束条件。或者也可用分析式优化方法直接求解式。
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Danly 9-3248-26 SPRG弹簧
因为气门弹簧工作时承受扭力,所以在它圆截面上的应力分布是不均匀的。从近中心的原点,到边缘各点,应力逐渐递增,表面所受的应力大。就表面各点而言,正内侧表面承受的应力大,且受平面应力的作用。为此,一旦气门弹簧表面存在缺陷,位于缺陷处即有可能产生大的应力集中,从而导致弹簧的早期断裂。折断的原因
气门弹簧断裂的原因,除了制造上存在缺陷外,使用方法不当也可能使其遭受早期损坏。常见的原因多为以下几点:
①弹簧表面有麻点和腐蚀坑。因保管不当,会使弹簧表面形成腐蚀坑,当弹簧承受较大扭力时,在蚀坑处易引起应力集中,终导致弹簧疲劳断裂。
新气门弹簧的质量检查方法:将弹簧夹在台虎钳上压缩到小长度,使圈与圈之问尽可能没有空隙,并保持48h,如果弹簧的表面有瑕疵存在,在经过这种压缩处理后就会断裂。这是因为弹簧内部应力在瑕疵附近高度集中,以致使弹簧断裂。
气门弹簧弹力的强弱,可用对比法加以识别。具体做法是:先将被检查的一只旧气门弹簧与一只新气门弹簧串联在一起,并且中间用一钢片垫圈隔开。然后在一只气门弹簧上加一定的压力,观察新旧弹簧压缩的程度。若旧弹簧的弹力不足,则此时必定先被压下去。
②弹簧中心线歪斜。气门弹簧的两个端面若与弹簧中心线不垂直,则弹簧长期在高速下工作,也易使其金属材料因疲劳而断裂。气门弹簧垂直度的检查方法是:先将弹簧垂直放在平板上,用一直角尺靠在弹簧下边一圈上,然后将弹簧旋转一周,测量上边一圈弹簧与直角尺距离的大值。通常情况下,气门弹簧对垂直线的倾斜距离为1.0~1.5mm。若超过此值,好换用新件。
③气门导管窜动或凸轮轴轴承松动。使用中若发生气门导管窜动现象,即有可能导致气门弹簧在被压缩时因受弯曲应力的作用而折断。凸轮轴轴承松动,会引起气门弹簧产生共振,也会促使其折断。
④操作或安装不当。柴油发动机在运转过程中,若转速经常性突然变化,即会使气门弹簧被压缩和伸张的频率突然猛增,导致其疲劳断裂。
⑤没有按要求装配气门弹簧。装配气门弹簧时,有的机型有特殊要求。例如五十铃6BBl柴油发动机,要求将弹簧涂有蓝色的一面朝向气缸盖上平面。否则,弹簧易折断。应急处理
在汽车行驶途中,如果发现柴油发动机气门弹簧折断,可先将折断的弹簧拆下,再将弹簧两端的工作面相对后复装暂用。如果弹簧折断成数段,可将该缸进、排气门的调整螺栓拆下,使气门保持关闭状态,然后将通往该缸的喷油泵高压油管拆下,使其不能向气缸喷油,即可使汽车继续行驶至目的地。 [3]
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(1)检查气门弹簧的自由长度。用卡尺侧量气门弹簧自由长度,其值应符合标准值。若不符合,应更换之。
(2)检查气门弹簧的垂直度。用直角尺和平板,检查气门弹簧的垂直度,其值应符合标准值,否则必须更换。
(3)检查气门弹簧的预紧力。用测力器检测气门弹簧的预紧力,其值应符合标准。若预紧力低于标准值,则应更换气门弹簧。
(4)为了预防损毁,要经常压缩弹簧。