เนื่องจากสปริงวาล์วต้องรับแรงบิดขณะทำงาน การกระจายความเค้นในส่วนตัดเป็นวงกลม-จึงไม่เท่ากัน จากจุดกำเนิดที่อยู่ใกล้ศูนย์กลางไปจนถึงขอบ ความเค้นจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และพื้นผิวจะถูกรับความเค้นมากที่สุด พื้นผิวตรงกลางมีความเค้นมากที่สุดในทุกจุดบนพื้นผิว และได้รับผลกระทบจากความเค้นระนาบ ด้วยเหตุนี้ เมื่อมีข้อบกพร่องบนพื้นผิวของสปริงวาล์ว ก็สามารถสร้างความเข้มข้นของความเค้นสูงสุดที่ข้อบกพร่องได้ ซึ่งอาจนำไปสู่การแตกหักของสปริงในช่วงต้นได้
สาเหตุของการแตกหัก
สาเหตุของการแตกของสปริงวาล์ว นอกเหนือจากข้อบกพร่องจากการผลิตแล้ว ยังอาจทำให้เกิดความเสียหายตั้งแต่เนิ่นๆ เนื่องจากการใช้งานที่ไม่เหมาะสม สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดมีดังนี้:
(1) มีหลุมบ่อและหลุมกัดกร่อนบนพื้นผิวของสปริง เนื่องจากการจัดเก็บที่ไม่เหมาะสม พื้นผิวของสปริงจะก่อตัวเป็นหลุมกัดกร่อน เมื่อสปริงได้รับแรงบิดขนาดใหญ่ ทำให้เกิดความเครียดที่หลุมได้ง่าย และในที่สุดจะนำไปสู่การแตกหักของสปริงเมื่อยล้า
วิธีการตรวจสอบคุณภาพของสปริงวาล์วใหม่: สปริงถูกหนีบไว้บนตัวรองและบีบอัดให้มีความยาวต่ำสุด เพื่อไม่ให้มีช่องว่างระหว่างวงแหวนมากที่สุด และเก็บไว้เป็นเวลา 48 ชั่วโมง หากมีข้อบกพร่องบนพื้นผิวของสปริง สปริงจะแตกหักหลังจากการบำบัดด้วยแรงอัดนี้ เนื่องจากแรงเค้นภายในของสปริงมีความเข้มข้นสูงในบริเวณใกล้กับจุดบกพร่อง ส่งผลให้สปริงแตกหัก
ความแข็งแรงของความยืดหยุ่นของสปริงวาล์วสามารถระบุได้โดยวิธีการเปรียบเทียบ วิธีแรกคือเชื่อมต่อสปริงวาล์วเก่ากับสปริงวาล์วใหม่และสปริงวาล์วใหม่เป็นอนุกรมก่อน แล้วแยกสปริงวาล์วออกด้วยแหวนรองเหล็ก จากนั้นเพิ่มแรงดันจำนวนหนึ่งให้กับสปริงวาล์วตัวหนึ่ง และสังเกตระดับการบีบอัดของสปริงตัวเก่าและสปริงใหม่ หากความยืดหยุ่นของสปริงเก่าไม่เพียงพอจะต้องกดลงก่อน
(2) เส้นกึ่งกลางของสปริงบิดเบี้ยว หากปลายทั้งสองด้านของสปริงวาล์วไม่ตั้งฉากกับเส้นกึ่งกลางของสปริง สปริงจะทำงานที่ความเร็วสูงเป็นเวลานาน และวัสดุโลหะแตกหักได้ง่ายเนื่องจากความล้า วิธีตรวจสอบความตั้งฉากของสปริงวาล์วคือก่อนอื่นให้วางสปริงในแนวตั้งบนจาน จากนั้นพิงวงกลมด้านล่างของสปริงด้วยไม้บรรทัดสี่เหลี่ยม จากนั้นหมุนสปริงไปรอบๆ เพื่อวัดระยะห่างสูงสุดระหว่างสปริงตัวบนสุดกับไม้บรรทัดสี่เหลี่ยม โดยปกติ ระยะการเอียงของสปริงวาล์วถึงเส้นแนวตั้งคือ 1.0~1.5 มม. หากเกินค่านี้ ควรแทนที่ด้วยค่าใหม่
(3) การคลายตัวของรางวาล์วหรือการคลายแบริ่งเพลาลูกเบี้ยว หากการเคลื่อนที่ของตัวกั้นวาล์วเกิดขึ้นระหว่างการใช้งาน อาจทำให้สปริงวาล์วแตกเนื่องจากความเค้นโค้งงอเมื่อถูกบีบอัด แบริ่งเพลาลูกเบี้ยวที่หลวมอาจทำให้สปริงวาล์วสั่นและทำให้เกิดการแตกหักได้
(4) การทำงานหรือการติดตั้งที่ไม่เหมาะสม ในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลหากความเร็วเปลี่ยนแปลงบ่อยและกะทันหัน ความถี่ของสปริงวาล์วที่ถูกบีบอัดและขยายจะเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันส่งผลให้เกิดการแตกหักเมื่อยล้า
(5) ไม่ได้ประกอบสปริงวาล์วตามที่ต้องการ เมื่อประกอบสปริงวาล์ว บางรุ่นมีข้อกำหนดพิเศษ ตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์ดีเซล Isuzu 6BBl กำหนดให้ด้านสีน้ำเงินของสปริงหันไปทางระนาบด้านบนของฝาสูบ มิฉะนั้นสปริงจะแตกหักง่าย
การตอบสนองฉุกเฉิน
ในการขับขี่รถยนต์หากพบว่าสปริงวาล์วของเครื่องยนต์ดีเซลชำรุดสามารถถอดสปริงที่หักออกก่อนได้จากนั้นจึงติดตั้งพื้นผิวการทำงานของปลายทั้งสองด้านของสปริงกลับเข้าไปใหม่หลังจากหันหน้าเข้าหากัน หากสปริงแตกออกเป็นหลายส่วน คุณสามารถถอดสลักเกลียวปรับของวาล์วไอดีและไอเสียของกระบอกสูบออกเพื่อให้วาล์วปิดอยู่ จากนั้นจึงถอดท่อน้ำมันแรงดันสูง-ของปั๊มฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงที่นำไปสู่กระบอกสูบออกได้ เพื่อไม่ให้ฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบ และรถก็สามารถขับต่อไปไปยังจุดหมายปลายทางได้
