バルブスプリングの計算は、複雑なシステム設計の問題です。良いばねの設計は弁の列車の摩擦および摩耗を最小にする。パラメータ感度設計図の構築に基づくバルブスプリング設計の解析方法を次にまとめています。
(1)最初のステップでは、車両の下り坂の運転性能とエンジンブレーキを分析することによって、必要なバルブスプリングプリロードとスプリング剛性を決定するように、バルブトレインのフライオフ速度の設計目標を決定します。
(2) 2 番目のステップは、フライアウトを正確に予測し、フライアウトに対するシリンダーの再圧縮圧力の影響を評価するために、バルブトレインの動的モデルを確立することです。
(3)第3のステップでは、バルブトレインの振動に対する影響を確認するために、ばねプリロードとスプリング剛性の異なる値に対してパラメータスイープ計算を行うことで、バルブトレインダイナミクスのパラメータマップを構築します。スプロッドフォース、バルブトレインの加速、およびスプリング減速は、フライアウトの設計マージンを示すために図のクランクシャフト角度に対してプロットする必要があるため、スプリングプリロードとスプリングプリロードはステップ4で便利かつ賢明に選択できます。スプリング剛性に必要な目標値。
(4)第4ステップは、排気バルブヘッドの静圧バランスに基づいて排気バルブが跳ね上がるのを防ぐために、必要なばねプリロードを計算します。排気ブレーキの有無にかかわらずエンジンの排気バルブスプリングプリロードを選択し、ステップ3の設計パラメータマップを使用して、一致するばね率を選択します。
(5) 5 番目のステップは、設計パラメータに対してパラメータ スイープ値の計算を実行し、グラフィカルデザイン手法を使用して、スプリング設計用のパラメータ感度設計図を構築することです。ばねの平均直径、コイル線の直径、コイル数が選択され、ばね巻き応力、自然周波数、コイルギャップなどの設計制約を満たします。あるいは、解析最適化法を使用して直接方程式を解くことができます。
