双气门弹簧旋向为什么相反

1640、无妄时间:2024-07-06

双气门弹簧旋向相反是为了消除共振,保证气门工作稳定。

在发动机设计中,气门弹簧是保证气门正常工作的重要部件。气门弹簧的主要作用是确保气门在关闭时能够紧密贴合在气门座或气门座圈上,并在气门开启时克服气门机构产生的惯性力,使传动部件始终受凸轮控制而不相互分离。然而,在气门弹簧的设计中,为什么要采用双弹簧且旋向相反的方式呢?

首先,我们来了解一下气门弹簧的共振问题。气门弹簧通常是等螺距的圆柱形螺旋弹簧。当气门弹簧的工作频率等于或为其固有振动频率的整数倍时,气门弹簧将发生共振。共振时,气门正时会被破坏,气门会发生弹跳和冲击,甚至弹簧会断裂。为了防止共振,我们需要在气门弹簧的设计上采取一些措施。

双气门弹簧旋向相反的设计正是为了消除共振,保证气门工作稳定。以下是这种设计的几个优点:

1. 消除共振:在双弹簧设计中,内外弹簧的旋向相反,这样两个弹簧的固有频率不同。当一个弹簧共振时,另一个弹簧可以起到阻尼作用,从而降低共振的可能性。

2. 防止弹簧断裂:当一个弹簧断裂时,另一个弹簧仍能保持气门工作。此外,弹簧反方向旋转可以防止断裂的弹簧圈卡在另一个弹簧圈里,使其无法工作或损坏。

3. 降低气门弹簧高度:双弹簧设计可以降低气门弹簧的高度,从而提高发动机的整体紧凑性。

4. 提高气门工作稳定性:双弹簧协调工作,使得气门在开启和关闭过程中更加稳定,有效提高发动机性能。

5. 增加弹簧安装载荷:双弹簧设计可以增加弹簧安装载荷,防止机构飞脱反跳,从而提高气门弹簧的耐用性。

总之,双气门弹簧旋向相反的设计在发动机设计中具有重要意义。它不仅能够消除共振,保证气门工作稳定,还能提高发动机性能和耐用性。因此,在柴油机和高性能汽油机中,每个气门广泛使用两个直径不同、旋向相反的内外弹簧。

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