Ursachen für Ventilfederbruch

Da die Ventilfeder im Betrieb einer Torsion ausgesetzt ist, ist die Spannungsverteilung auf ihrem kreisförmigen Querschnitt ungleichmäßig. Vom Ursprung in der Nähe der Mitte bis zu den Randpunkten nimmt die Spannung allmählich zu, wobei die Spannung an der Oberfläche am größten ist. Was die Oberflächenpunkte betrifft, so ist die Spannung an der Innenfläche am größten und wird durch die ebene Spannung beeinflusst. Aus diesem Grund kann bei einem Defekt an der Oberfläche der Ventilfeder die maximale Spannungskonzentration am Defekt auftreten, was zu einem vorzeitigen Bruch der Feder führt.
Bruchursachen
Neben Herstellungsfehlern kann es bei unsachgemäßer Verwendung auch zu vorzeitigen Schäden an der Ventilfeder kommen. Häufige Gründe sind wie folgt:
① Auf der Oberfläche der Feder befinden sich Lochfraß und Korrosionsnarben. Durch unsachgemäße Lagerung bilden sich Korrosionsgruben auf der Oberfläche der Feder. Wenn die Feder einer starken Torsion ausgesetzt ist, kommt es leicht zu Spannungskonzentrationen an den Korrosionsgruben, die schließlich zum Ermüdungsbruch der Feder führen.
Qualitätsprüfmethode für neue Ventilfedern: Spannen Sie die Feder in einen Schraubstock und drücken Sie sie auf die minimale Länge zusammen, sodass zwischen den Windungen möglichst wenig Spalt entsteht, und bewahren Sie sie 48 Stunden lang auf. Bei Defekten an der Oberfläche der Feder kommt es nach dieser Kompressionsbehandlung zum Bruch. Dies liegt daran, dass die innere Spannung der Feder in der Nähe des Defekts stark konzentriert ist und zum Bruch der Feder führt.
Durch Vergleich lässt sich die Stärke der Ventilfederelastizität ermitteln. Die konkrete Methode besteht darin, zunächst eine alte zu prüfende Ventilfeder mit einer neuen Ventilfeder in Reihe zu schalten und diese mit einer Stahlscheibe in der Mitte zu trennen. Üben Sie dann einen bestimmten Druck auf eine Ventilfeder aus und beobachten Sie den Kompressionsgrad der neuen und alten Federn. Reicht die Federkraft der alten Feder nicht aus, muss diese zu diesem Zeitpunkt zunächst nach unten gedrückt werden.
② Die Mittellinie der Feder ist schief. Wenn die beiden Endflächen der Ventilfeder nicht senkrecht zur Mittellinie der Feder sind, arbeitet die Feder lange Zeit mit hoher Geschwindigkeit und es kann außerdem leicht zu einem Bruch des Metallmaterials aufgrund von Ermüdung kommen. Um die Vertikalität der Ventilfeder zu prüfen, gehen Sie wie folgt vor: Platzieren Sie die Feder zunächst vertikal auf einer flachen Platte, lehnen Sie sich mit einem quadratischen Lineal gegen den unteren Kreis der Feder, drehen Sie dann die Feder um einen Kreis und messen Sie den maximalen Abstand zwischen dem oberen Kreis der Feder und dem quadratischen Lineal. Unter normalen Umständen beträgt der Neigungsabstand der Ventilfeder zur Vertikalen 1,0–1,5 mm. Wenn es diesen Wert überschreitet, ist es am besten, es durch ein neues Teil zu ersetzen.
③ Die Ventilführung bewegt sich oder das Nockenwellenlager ist locker. Wenn sich die Ventilführung während des Gebrauchs bewegt, kann es aufgrund der Biegespannung beim Zusammendrücken zum Bruch der Ventilfeder kommen. Lockere Nockenwellenlager führen dazu, dass die Ventilfeder mitschwingt und bricht.
④ Unsachgemäßer Betrieb oder Installation. Wenn sich die Drehzahl während des Betriebs des Dieselmotors plötzlich und häufig ändert, nimmt die Häufigkeit der Kompression und Ausdehnung der Ventilfeder plötzlich zu, was zu Ermüdungsbrüchen führt.
⑤ Die Ventilfeder ist nicht wie erforderlich montiert. Bei der Montage der Ventilfeder gelten bei manchen Modellen besondere Anforderungen. Beim Isuzu 6BBl-Dieselmotor muss beispielsweise die blaue Seite der Feder zur Ebene am Zylinderkopf zeigen. Andernfalls kann die Feder leicht brechen.