气门弹簧的作用是保证气门在关闭时能紧紧地贴在气门座或气门座圈上,并在气门开启时克服气门机构产生的惯性力,使传动部件始终受凸轮控制而不相互分离。
弹簧位于气缸盖和气门杆末端的弹簧座之间。气门弹簧多由优质合金钢丝制成,并经过热处理以提高其疲劳强度。为了避免弹簧腐蚀,弹簧表面应该镀锌和磷化。弹簧的两个端面必须磨平,并垂直于弹簧的轴线,以防止弹簧在工作过程中歪斜。
大多数气门弹簧是圆柱形螺旋弹簧。当气门弹簧的工作频率等于或为其固有频率的整数倍时,气门弹簧会发生共振,断裂的概率会增大。为了防止共振,可以使用变螺距弹簧。目前大部分发动机采用同心双弹簧。
内外弹簧的旋转方向相反,外弹簧的刚度大于内弹簧的刚度。双弹簧不仅可以防止共振,还可以缩短弹簧长度。并且当其中一个弹簧断裂时,另一个弹簧可以继续工作而不会使气门落入气缸。