ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в цилиндр горючей смеси или воздуха и выпуска из цилиндра отработавших газов.

Газораспределительные механизмы бывают с верхним (подвесным) и нижним (боковым) расположением клапанов.

Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов (смотреть статью под номером 25, а) состоит из распределительных шестерен и 2, распределительного (кулачкового) вала 15, толкателей 3, штанг 4, коромысел 6, осей коромысел 7, стоек 8, клапанов 13, направляющих втулок клапанов 12, пружин клапанов И с деталями крепления верхнего конца пружины на клапане (опорных тарелок 10 и конических сухарей 9) и гнезд клапанов 14, к которым подходят впускные и выпускные каналы. Большинство деталей механизма расположено в головке блока.

Механизм работает следующим образом: от коленчатого вала 16 через распределительные шестерни 1 я 2 вращение передается кулачковому валу 15. Число кулачков соответствует числу клапанов, то есть вдвое больше числа цилиндров. При вращении вала кулачок набегает на толкатель и поднимает его; усилие от толкателя передается штанге 4, которая поднимает один конец двуплечего рычага — коромысла 6; поворачиваясь на оси, коромысло другим концом нажимает на клапан и открывает его. Когда кулачок сбегает с толкателя, клапан поднимается усилием предварительно сжатой пружины и плотно садится своей тарелкой в гнездо 14 (нижний конец пружины упирается .в головку блока двигателя, а верхний оказывает давление на клапан через опорную тарелку 10 и сухари 9). Механизм в собранном виде показан на смотреть статью под номером 14.

Несколько иная схема передачи усилия от кулачка на штангу принята в дизелях ЯМЗ и А41. Рычажный толкатель 22 (смотреть статью под номером 26) посажен на ось 20. Ось закреплена в приливах блока над распределительным валом. Ролик толкателя прилегает к кулачку; в толкатель упирается штанга 10. При набегании кулачка на толкатель он поворачивается на оси и перемещает штангу. (Устройство толкателя показано на смотреть статью под номером 30.)

Стержень клапана при нагреве удлиняется; если при этом он будет упираться в коромысло, тарелка клапана не сможет герметично закрыть гнездо и рабочий процесс будет нарушен. Поэтому между торцом стержня клапана и коромыслом должен быть небольшой зазор (0,2— 0,3 мм), который регулируется болтом 5 (см. смотреть статью под номером 25, а).

В течение рабочего цикла каждый клапан в цилиндре должен один раз открыться, для чего валу необходимо сделать один оборот. Следовательно, у четырехтактного двигателя, рабочий цикл которого проходит за два оборота коленчатого вала, распределительный вал должен вращаться в два раза медленнее коленчатого вала. Поэтому шестерня распределительного вала имеет в два раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала.

Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов (смотреть статью под номером 25, б) проще по конструкции. В этом механизме толкатель 3 непосредственно воздействует на клапан и поднимает его. Когда кулачок сбегает с толкателя, клапан опускается усилием пружины И. Зазор между толкателем и клапаном регулируется болтом 5. Механизм монтируется в боковых нишах двигателя, называемых клапанной коробкой. Механизм в сборе показан на смотреть статью под номером 90.

Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов сложнее механизма с нижними клапанами. Верхнее расположение клапанов увеличивает высоту двигателя. Однако механизм с верхними клапанами имеет существенные преимущества: он позволяет применять более совершенную форму камеры сгорания (клиновую, полусферическую), которая обеспечивает хорошее наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом, позволяет повысить степень сжатия. Это увеличивает мощность и экономичность двигателя. Механизм удобен в регулировке и обслуживании. Конструкция верхнеклапанного механизма более прогрессивна, поэтому он применяется во всех современных двигателях. Механизм с нижним расположением клапанов установлен на двигателе автомобиля ГАЗ51А и пусковом двигателе дизелей Д108 и КДМ100.