十、氣門彈簧的結構特點及維修要求

氣門彈簧是發動機配氣機構的重要部件之一，它對發動機的動力性能具有很大的影響。有的維修人員認為氣門彈簧不會有多少故障，常常疏于檢查，直到氣門彈簧折斷了才去修理。其實氣門彈簧處在高溫、交變載荷及高頻振動的環境中工作，維修中不可忽視對它的檢查。

1.氣門彈簧的功用

氣門彈簧是使氣門復位以及保持氣門與氣門座密封的關鍵性零件。氣門彈簧克服氣門開閉過程中氣門及傳動件的慣性力，防止各個傳動件之間產生間隙，保證氣門及時落座并緊密貼合氣門座，同時可以防止在發動機振動中氣門發生跳動，確保氣門的密封性。

如果氣門彈簧損壞或者彈性變得軟弱，將使氣門復位減慢，延遲了氣門關閉的時間，增大了氣門開啟的角度，導致配氣相位發生微妙變化。另一方面，造成氣門無法可靠地密封氣缸，由于氣門漏氣，氣缸內燃燒不完全，最終將造成發動機的轉速下降和功率損失。

2.氣門彈簧的結構特點

發動機的氣門彈簧由彈簧鋼絲卷制而成。氣門彈簧具有特殊的結構形式，其優點如下：

1）許多高速柴油機的氣門設計了大小兩只彈簧套裝在一起（圖1-18）。

圖1-18 氣門彈簧的特殊結構

①增加總彈力。

②縮短彈簧的尺寸（同時降低了彈簧的內應力），使結構更加緊湊。

③當一只氣門彈簧斷裂，另一只彈簧仍然會支撐氣門，可以防止氣門掉入氣缸內而發生“搗缸”事故。

2）兩只氣門彈簧的旋向相反。

①防止一只彈簧折斷后卡入另一只彈簧圈內，保證氣門彈簧能夠正常工作。

②可以減少氣門彈簧因高頻伸縮而產生的共振損壞。

3）有的機型采用不等螺距的氣門彈簧，這樣可以使氣門在開啟并壓縮彈簧時，螺距小的那部分彈簧先疊合，使彈簧的實際工作圈數逐漸減少，剛度和固有頻率逐漸提高，有利于減少共振的發生。請注意：在安裝這種氣門彈簧時，應當將螺距小的一端朝向氣缸蓋，不可裝反。

3.氣門彈簧的4個檢查項目

（1）彈力

可以使用彈簧試驗器檢查，將彈簧放在測量臺秤上，旁邊立一把量尺，然后壓縮彈簧至一定高度，再從臺秤上讀出指示的彈力數值。

如果沒有專用設備，可以將新舊兩根彈簧串起來，中間用墊片隔開，然后在臺虎鉗上壓縮彈簧，如果壓縮以后舊彈簧的長度小于標準彈簧的長度，表示其彈力已經減弱（圖1-19）。

也可以將被檢查的氣門彈簧與標準彈簧同時放在平板上，然后目測兩者的自由高度是否一致，如果舊氣門彈簧的自由高度比標準彈簧縮短3mm以上，應予以更換。

一般來說，當彈簧的彈力減退10%以上，就應當更換同規格的新彈簧。

（2）損傷

檢查氣門彈簧是否有裂紋、折斷或者四周有摩擦發亮的痕跡。可以采用磁力探傷的方法檢查，如果發現彈簧全長上有任何性質的裂紋，都應當更換新件。

（3）變形

檢查氣門彈簧是否存在彎曲、扭曲和傾斜等現象。檢查方法：將氣門彈簧放置在平板上，再用90°角尺進行檢查，氣門彈簧上端的背離間隙應小于1.5mm（圖1-20），或者彈簧中心線的傾斜度不超過2°。否則，即使彈力符合要求，也應予以更換，或者將變形的彈簧退火并整形后，再進行熱處理，以便恢復其使用性能。

圖1-19 氣門彈簧彈力的簡易檢查

圖1-20 氣門彈簧垂直度的檢測

（4）其他失常

例如氣門彈簧的原有顏色發生改變，說明該彈簧受高溫作用已經退火，其彈力和強度大為降低，應當予以更換。如果彈簧有腐蝕現象，彈簧鋼絲的直徑已經縮小，其彈力必然減弱，也應當及時更換。

4.延長氣門彈簧使用壽命的幾項措施

①保持發動機良好的技術狀態。如果氣門漏氣，或者氣門間隙不準確，氣缸內的高溫高壓燃氣會經常沖刷氣門彈簧，將使其退火而喪失彈性。

②在發動機停放期間，避免氣門彈簧長期受壓縮。

③掌握正確的拆裝方法，避免氣門彈簧產生塑性變形。氣門彈簧屬于壓縮性彈簧，因此應防止它被過度拉伸。

④養成良好的操作習慣，不亂轟油門，以避免氣門彈簧承受沖擊性載荷。

5.氣門彈簧損壞的應急處理方法

當氣門彈簧損壞，一時又找不到正規的配件，可以采取以下方法應急。

①如果氣門彈簧變軟，可以用厚度2mm左右的平墊圈，附加在彈簧座上，以便增大彈簧的預緊力。

②如果氣門彈簧折斷，可以拆下來，然后將彈簧平齊的一端相靠，將折斷的一端朝向彈簧座，這樣可以臨時應急使用。