バルブ スプリングは作動時にねじり力を受けるため、円形断面内の応力分布は不均一になります。-中心付近の原点からエッジに向かって応力が徐々に増加し、表面が最大の応力を受けます。内側表面は、表面上のすべての点で最も応力が大きく、平面応力の影響を受けます。このため、バルブスプリングの表面に欠陥が発生すると、その欠陥部分に最大の応力集中が発生し、スプリングの早期破損につながる可能性があります。
破損の原因
バルブスプリングの折損の原因は、製造上の欠陥のほかに、不適切な使用による早期破損の原因となる場合もあります。最も一般的な原因は次のとおりです。
(1) ばねの表面に孔食や腐食孔がある。不適切な保管によりスプリングの表面に腐食ピットが形成され、スプリングに大きなトルクがかかるとピット部分に応力集中が発生しやすくなり、最終的にはスプリングの疲労破壊につながります。
新品バルブスプリングの品質検査方法：スプリングをバイスに挟み、リング間に隙間が極力ないように最小限の長さまで圧縮し、48時間放置します。スプリングの表面に欠陥がある場合、この圧縮処理後に破損します。これは、欠陥付近ではばねの内部応力が集中し、ばねの破損が発生するためです。
バルブスプリングの弾性の強さは比較方法により識別できます。方法は、まず古いバルブスプリングと新しいバルブスプリング、新しいバルブスプリングを直列に接続し、スチールワッシャーで切り離します。次に、一方のバルブスプリングに一定の圧力を加え、新旧のスプリングの圧縮の程度を観察します。古いスプリングの弾性が不十分な場合は、最初に古いスプリングを押し下げる必要があります。
(2) スプリングの中心線が歪んでいる。バルブスプリングの両端面がスプリングの中心線に対して直角でない場合、スプリングが長時間高速で動作することになり、金属材料が疲労により破損しやすくなります。バルブスプリングの直角度の確認方法は、プレート上にスプリングを垂直に置き、スプリングの下側の円に直角定規を当て、スプリングを回転させて最上部のスプリングと直角定規との最大距離を測定します。通常、バルブスプリングの垂直線に対する傾き距離は1.0～1.5mmです。この値を超えた場合は、新しいものと交換するのが最善です。
(3) バルブガイドのチャネリングまたはカムシャフトベアリングの緩み。使用中にバルブガイドの動きが発生すると、圧縮時の曲げ応力によりバルブスプリングが破損する可能性があります。カムシャフトベアリングが緩んでいるとバルブスプリングが共振して破損する可能性があります。
(4) 誤った操作または取り付け。ディーゼルエンジンの運転中、回転数が頻繁かつ急激に変化すると、弁ばねの圧縮・伸長の頻度が急激に増加し、疲労破壊が発生します。
(5) バルブスプリングが必要に応じて組み立てられていない。バルブスプリングを組み立てる際、一部のモデルには特別な要件があります。たとえば、いすゞ 6BBl ディーゼル エンジンでは、スプリングの青い側がシリンダー ヘッドの上面に面している必要があります。そうしないと、スプリングが破損する可能性があります。
緊急時の対応
車の運転中、ディーゼルエンジンのバルブスプリングが破損していることが判明した場合は、破損したスプリングを取り外してから、スプリングの両端の作用面を向かい合わせて再度取り付けます。スプリングがいくつかのセグメントに破損した場合、シリンダーの吸気バルブと排気バルブの調整ボルトを取り外してバルブを閉じた状態に保ち、シリンダーにつながる燃料噴射ポンプの高圧オイルパイプを取り外すと、シリンダーに燃料を噴射できなくなり、車は目的地まで走行を続けることができます。
