Do lò xo van chịu lực xoắn khi hoạt động nên sự phân bổ ứng suất trên mặt cắt ngang hình tròn của nó không đồng đều. Từ điểm gốc gần tâm đến các cạnh, ứng suất tăng dần và bề mặt chịu ứng suất lớn nhất. Bề mặt trung gian chịu ứng suất lớn nhất tại tất cả các điểm trên bề mặt và bị ảnh hưởng bởi ứng suất phẳng. Vì lý do này, một khi có khuyết tật trên bề mặt lò xo van, có thể tạo ra sự tập trung ứng suất lớn nhất tại khuyết tật, có thể dẫn đến gãy sớm lò xo.
Nguyên nhân gãy vỡ
Nguyên nhân khiến lò xo van bị gãy ngoài lỗi do nhà sản xuất còn có thể gây hư hỏng sớm do sử dụng không đúng cách. Các nguyên nhân phổ biến nhất như sau:
(1) Bề mặt lò xo có các vết rỗ và ăn mòn. Do bảo quản không đúng cách, bề mặt lò xo sẽ hình thành hố ăn mòn, khi lò xo chịu mô men xoắn lớn dễ gây ra sự tập trung ứng suất tại hố, cuối cùng dẫn đến gãy lò xo do mỏi.
Phương pháp kiểm tra chất lượng của lò xo van mới: lò xo được kẹp vào phó và được nén đến độ dài tối thiểu sao cho không có khe hở giữa các vòng nhiều nhất có thể và giữ trong 48 giờ, nếu có khuyết tật trên bề mặt lò xo, nó sẽ bị gãy sau quá trình xử lý nén này. Điều này là do ứng suất bên trong của lò xo tập trung nhiều ở vùng lân cận khuyết tật, khiến lò xo bị gãy.
Độ bền đàn hồi của lò xo van có thể được xác định bằng phương pháp so sánh. Phương pháp đầu tiên là nối lò xo van cũ với lò xo van mới và lò xo van mới nối tiếp, sau đó tách chúng ra bằng vòng đệm thép. Sau đó thêm một lượng áp suất nhất định vào một lò xo van và quan sát mức độ nén của lò xo cũ và mới. Nếu độ đàn hồi của lò xo cũ không đủ thì phải ấn xuống trước.
(2) Đường tâm của lò xo bị lệch. Nếu hai mặt cuối của lò xo van không vuông góc với đường tâm của lò xo thì lò xo sẽ làm việc ở tốc độ cao trong thời gian dài, dễ làm gãy vật liệu kim loại do mỏi. Phương pháp kiểm tra độ vuông góc của lò xo van là trước tiên đặt lò xo thẳng đứng trên đĩa, dùng thước hình chữ nhật tựa vào hình tròn dưới của lò xo, sau đó xoay lò xo xung quanh để đo khoảng cách lớn nhất giữa lò xo trên cùng và thước hình chữ nhật. Thông thường, khoảng cách nghiêng của lò xo van so với đường thẳng đứng là 1,0 ~ 1,5mm. Nếu vượt quá giá trị này thì tốt nhất nên thay thế bằng giá trị mới.
(3) Nới lỏng rãnh dẫn hướng van hoặc ổ trục cam. Nếu chuyển động dẫn hướng van xảy ra trong quá trình sử dụng, nó có thể khiến lò xo van bị gãy do ứng suất uốn khi bị nén. Vòng bi trục cam bị lỏng có thể khiến lò xo van cộng hưởng và khiến chúng bị gãy.
(4) Vận hành hoặc lắp đặt không đúng cách. Trong quá trình làm việc của động cơ diesel, nếu tốc độ thay đổi thường xuyên và đột ngột thì tần số lò xo van bị nén và giãn ra sẽ tăng đột ngột dẫn đến hiện tượng đứt gãy do mỏi.
(5) Lò xo van chưa được lắp ráp đúng yêu cầu. Khi lắp ráp lò xo van, một số mẫu có yêu cầu đặc biệt. Ví dụ, động cơ diesel Isuzu 6BBl yêu cầu mặt màu xanh của lò xo hướng về mặt phẳng trên của đầu xi lanh. Nếu không, lò xo dễ bị gãy.
Ứng phó khẩn cấp
Khi lái xe ô tô, nếu phát hiện lò xo van của động cơ diesel bị hỏng thì lò xo bị hỏng trước tiên có thể được tháo ra, sau đó lắp lại bề mặt làm việc của hai đầu lò xo sau khi quay vào nhau. Nếu lò xo bị gãy thành nhiều đoạn, có thể tháo các bu-lông điều chỉnh của van nạp và van xả của xi-lanh để giữ cho van đóng, sau đó có thể tháo-ống dẫn dầu áp suất cao của bơm phun nhiên liệu dẫn đến xi-lanh để không thể phun nhiên liệu vào xi-lanh và ô tô có thể tiếp tục lái đến đích.
