La molla della valvola è posizionata tra la testata del cilindro e la sede della molla all'estremità dello stelo della valvola. La funzione della molla della valvola è di garantire che la valvola possa adattarsi saldamente alla sede della valvola o all'anello della sede della valvola quando la valvola è chiusa e di superare la forza inerziale generata dal meccanismo della valvola quando la valvola è aperta, in modo che le parti della trasmissione siano sempre controllate dalla camma e non si stacchino l'una dall'altra.
Le molle delle valvole sono spesso realizzate in filo di acciaio legato di alta qualità e sono sottoposte a trattamento termico per migliorarne la resistenza alla fatica. Per evitare la corrosione della molla, la superficie della molla deve essere zincata e fosfatata. Le due estremità della molla devono essere rettificate piatte e perpendicolari all'asse della molla per evitare che la molla si inclini durante il funzionamento.
Le molle delle valvole sono per lo più molle a spirale cilindriche. Quando la frequenza di lavoro della molla della valvola è uguale o un multiplo della sua frequenza naturale, la molla della valvola risuonerà e la probabilità di rottura aumenterà. Per prevenire la risonanza, è possibile utilizzare molle a passo variabile e attualmente la maggior parte dei motori utilizza molle doppie concentriche. La direzione di rotazione delle molle interna ed esterna è opposta e la rigidità della molla esterna è maggiore di quella della molla interna. Le molle doppie non solo prevengono la risonanza, ma accorciano anche la lunghezza della molla. Inoltre, quando una molla si rompe, l'altra molla può continuare a funzionare, impedendo alla valvola di cadere nel cilindro.
Il metodo di rottura
Poiché la molla della valvola sopporta una coppia durante il funzionamento, la distribuzione dello stress sulla sua sezione trasversale circolare è irregolare. Lo stress aumenta gradualmente dall'origine vicino al centro a ciascun punto sul bordo e la superficie subisce lo stress più elevato. In termini di punti di superficie, la superficie interna sopporta lo stress più elevato ed è soggetta a stress piano. Pertanto, una volta che si verifica un difetto sulla superficie della molla della valvola, è possibile generare la massima concentrazione di stress nel punto del difetto, portando alla frattura precoce della molla.
Motivo della rottura
La causa della frattura della molla della valvola, oltre ai difetti di fabbricazione, può essere anche un uso improprio che può causare danni precoci. Le cause più comuni sono le seguenti:
① Sulla superficie della molla sono presenti vaiolature e corrosioni. Una conservazione non corretta può causare corrosioni sulla superficie della molla. Quando la molla è sottoposta a coppia elevata, la concentrazione di stress può facilmente verificarsi nelle corrosioni, portando infine alla frattura da fatica della molla.
Metodo di controllo qualità per nuove molle valvola: bloccare la molla su una morsa e comprimerla alla lunghezza minima, in modo che non ci sia il più possibile spazio tra gli anelli, e tenerla per 48 ore. Se ci sono difetti sulla superficie della molla, si romperà dopo questo trattamento di compressione. Questo perché lo stress interno della molla è altamente concentrato vicino al difetto, causando la rottura della molla.
La forza di elasticità della molla della valvola può essere identificata tramite il metodo di confronto. Il metodo specifico consiste nel collegare prima la vecchia molla della valvola da ispezionare in serie con una nuova molla della valvola e separarle con una rondella in acciaio al centro. Quindi applicare una certa quantità di pressione su una molla della valvola e osservare il grado di compressione delle molle nuove e vecchie. Se l'elasticità della vecchia molla è insufficiente, deve essere premuta prima verso il basso.
② La linea centrale della molla è obliqua. Se le due facce terminali della molla della valvola non sono perpendicolari alla linea centrale della molla, la molla lavorerà ad alta velocità per lungo tempo e il suo materiale metallico è anche soggetto a fratture dovute alla fatica. Il metodo per verificare la verticalità delle molle della valvola consiste nel posizionare prima la molla verticalmente su una piastra piana, utilizzare un righello quadrato per appoggiarla sul cerchio inferiore della molla, quindi ruotare la molla una volta e misurare la distanza massima tra il cerchio superiore della molla e il righello quadrato. Normalmente, la distanza di inclinazione della molla della valvola rispetto alla linea verticale è di 1,5 mm. Se supera questo valore, è meglio sostituirla con una nuova.
③ Movimento della guida valvola o cuscinetti dell'albero a camme allentati. Se la guida valvola si muove durante l'uso, potrebbe causare la rottura della molla valvola a causa dello stress di flessione quando compressa. I cuscinetti dell'albero a camme allentati possono causare risonanza nelle molle valvola e anche portare alla loro rottura.
④ Funzionamento o installazione non corretti. Durante il funzionamento di un motore diesel, se la velocità cambia improvvisamente e frequentemente, la frequenza di compressione ed estensione della molla della valvola aumenterà improvvisamente, causando una frattura da fatica.
⑤ La molla della valvola non è stata assemblata come richiesto. Quando si assemblano le molle delle valvole, alcuni modelli hanno requisiti speciali. Ad esempio, il motore diesel Isuzu 6BBl richiede che il lato blu della molla sia rivolto verso la superficie piana della testata del cilindro. Altrimenti, la molla è soggetta a rottura.
Gestione delle emergenze
Se si scopre che la molla della valvola di un motore diesel è rotta durante la guida, è possibile rimuovere prima la molla rotta e poi reinstallare le superfici di lavoro su entrambe le estremità della molla per un uso temporaneo. Se la molla si rompe in più sezioni, i bulloni di regolazione delle valvole di aspirazione e di scarico del cilindro possono essere rimossi per mantenere le valvole chiuse. Quindi, il tubo dell'olio ad alta pressione della pompa di iniezione del carburante che porta al cilindro può essere rimosso per impedirgli di iniettare carburante nel cilindro, consentendo all'auto di continuare a guidare fino a destinazione.
Fasi di ispezione
(1) Controllare la lunghezza libera della molla della valvola. Misurare la lunghezza libera della molla della valvola con un calibro e il suo valore dovrebbe soddisfare il valore standard. Se non soddisfa i requisiti, dovrebbe essere sostituita.
(2) Controllare la verticalità della molla della valvola. Utilizzare un righello quadrato e una piastra piana per controllare la verticalità della molla della valvola. Il suo valore deve soddisfare il valore standard, altrimenti deve essere sostituita.
(3) Controllare il precarico della molla della valvola. Utilizzare un misuratore di forza per rilevare la forza di precarico della molla della valvola e il suo valore dovrebbe soddisfare lo standard. Se la forza di precarico è inferiore al valore standard, la molla della valvola dovrebbe essere sostituita.
(4) Per evitare danni, la molla deve essere compressa frequentemente.