气门弹簧共振防治措施：双气门弹簧和变螺距结构

气门弹簧的功用是保证气门关闭时能紧密地与气门座或气门座圈贴合，并克服在气门开启时配气机构产生的惯性力，使传动件始终受凸轮控制而不相互脱离。

气门弹簧承受交变载荷，为保证其可靠的工作，气门弹簧应具有合适的刚度和足够的抗疲劳强度。通常气门弹簧采用高碳锰钢、铬钒钢等优质冷拔弹簧钢丝制造，并经热处理。为了提高其疲劳强度，钢丝表面经抛光或喷丸处理。为了避免弹簧锈蚀，弹簧表面应镀锌、磷化或发蓝。弹簧的两个端面必须磨光并与弹簧轴线相垂直。

气门弹簧一般为等螺距圆柱形螺旋弹簧，如图3-20a所示。当气门弹簧的工作频率与其固有的振动频率相等或为整数倍时，气门弹簧就会发生共振。共振时将使配气定时遭到破坏，使气门发生反跳和冲击，甚至使弹簧折断。为防止共振的发生，可采取下列结构措施：

1）采用双气门弹簧。在柴油机和高性能汽油机上广泛采用每个气门安装两个直径不同，旋向相反的内、外弹簧。由于两个弹簧的固有频率不同，当一个弹簧发生共振时，另一个弹簧能起到阻尼减振作用。采用双气门弹簧可以减小气门弹簧的高度，而且当一个弹簧折断时，另一个弹簧仍可维持气门工作。弹簧旋向相反，可以防止折断的弹簧卡入另一个弹簧圈内使其不能工作或损坏。

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图3-20 气门弹簧

2）采用变螺距气门弹簧。如图3-20b所示，高性能汽油机采用变螺距单气门弹簧。变螺距弹簧的固有频率不是定值，从而可以避开共振。

3）采用锥形气门弹簧。如图3-20c所示，锥形气门弹簧的刚度和固有振动频率沿弹簧轴线方向是变化的，因此可以消除发生共振的可能性。

安装变螺距气门弹簧和锥形气门弹簧时，应该使螺距小的一端和锥形大端朝向不动的气缸盖顶面。