Beregningen af ventilfjedre er et komplekst systemdesignproblem. Et godt fjederdesign minimerer friktion og slid i ventiltoget. Nu er en analytisk metode til ventilfjederdesign baseret på konstruktionen af parameterfølsomhedsdesigndiagrammet opsummeret som følger:
(1) I det første trin, ved at analysere køreegenskaberne i nedadgående bakke og motorbremsningen af køretøjet, bestemme designmålet for ventiltogets fly-off-hastighed for at bestemme den nødvendige ventilfjederforspænding og fjederstivhed;
(2) Det andet trin er at etablere en dynamisk model af ventiltoget for nøjagtigt at forudsige flyouten og evaluere indflydelsen af rekompressionstrykket i cylinderen på flyouten;
(3) I det tredje trin er parameterkortet for ventiltogets dynamik konstrueret ved at udføre parametersweep-beregning for forskellige værdier af fjederforspændingen og fjederstivheden for at kontrollere deres indflydelse på ventiltogets vibration. Støbstangskraften, ventiltogets acceleration og fjederdeceleration skal plottes mod krumtapakslens vinkel i figuren for at vise designmarginen for flyout, så fjederforspænding og fjederforspænding kan vælges bekvemt og klogt i trin 4. Målværdien, som fjederstivheden skal have;
(4) Det fjerde trin beregner den nødvendige fjederforspænding for at forhindre udstødningsventilen i at hoppe baseret på den statiske kraftbalance af udstødningsventilhovedet. Vælg udstødningsventilens fjederforspænding for motorer med og uden udstødningsbremser, og brug designparameterkortet i trin 3 til at vælge en matchende fjederhastighed;
(5) Det femte trin er at udføre parametersweep-værdiberegning på designparametrene og bruge den grafiske designmetode til at konstruere et parameterfølsomhedsdesigndiagram for fjederdesignet. Fjederens gennemsnitlige diameter, spoletrådens diameter og antallet af spoler vælges, samtidig med at de opfylder designmæssige begrænsninger såsom fjedertorsionsspænding, egenfrekvens og spolegab. Alternativt kan en analytisk optimeringsmetode bruges til direkte at løse ligningen.
