Двигатели могут иметь нижнее расположение клапанов, при котором клапаны размещены в блоке цилиндров, и верхнее, когда они расположены в головке цилиндров.
При нижнем расположении клапанов усилие от кулачка распределительного вала 10 (рис. 3.2.8) передается клапану 2 через толкатель 9. Клапан перемещается в направляющей втулке 3, запрессованной в блок цилиндров. Закрытие клапана осуществляется пружиной 4, упирающейся в блок и шайбу 6, закрепленную двумя сухариками 5 на конце стержня клапана.
Рис. 3.2.8. Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов: 1 - седло клапана, 2 - клапан, 3 - направляющая втулка клапана, 4 - пружина, 5 - сухарики, 6 - упорная шайба пружины, 7 - регулировочный болт, 8 - контргайка, 9 - толкатель, 10 - распределительный вал
При верхнем расположении клапанов усилие от кулачка распределительного вала передается толкателю 20 (рис. 3.2.9), штанге 19, коромыслу 14 и клапану 9 или 18. Преимущественно применяется верхнее расположение клапанов, так как такая конструкция позволяет получить компактную камеру сгорания, обеспечивает лучшее наполнение цилиндров, уменьшает потери тепла с охлаждающей жидкостью и упрощает регулировку клапанных зазоров.
Рис. 3.2.9. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов: 1 - шестерня распределительного вала, 2 - упорный фланец, 3 - распорное кольцо, 4 - опорные шейки, 5 - эксцентрик привода топливного насоса, 6 - кулачки выпускных клапанов, 7 - кулачки впускных клапанов, 8 - втулки, 9 - впускной клапан, 10 - направляющая втулка, 11 - упорная шайба, 12 - пружина, 13 - ось коромысел, 14 - коромысло, 15 - регулировочный винт, 16 - стойка оси коромысел, 17 - механизм поворота выпускного клапана, 18 - выпускной клапан, 19 - штанга, 20 - толкатели, 21 - шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя
Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Изготовляют его из стали или чугуна.
При сборке распределительный вал вставляют в отверстие торца картера двигателя, поэтому диаметры опорных шеек 4 последовательно уменьшаются, начиная с передней шейки. Количество опорных шеек обычно равно количеству коренных подшипников коленчатого вала. Втулки 8 опорных шеек изготовляют из стали, бронзы или из металлокерамики.
Внутреннюю поверхность стальных втулок заливают слоем баббита или свинцово-оловянистого сплава.
На распределительном валу расположены кулачки би 7, воздействующие на толкатели 20, шестерня 21 привода масляного насоса и прерывателя-распределителя, эксцентрик 5 привода топливного насоса. Кулачков имеется по два на каждый цилиндр. Углы их взаимного расположения зависят для одноименных кулачков - от числа цилиндров и чередования рабочих ходов в разных цилиндрах, для разноименных - от фаз газораспределения (см. ниже). Кулачки и шейки стальных распределительных валов подвергают закалке токами высокой частоты, а чугунных - отбеливанию. Кулачкам при шлифовании придают небольшую конусность, что в сочетании со сферической формой торца толкателей обеспечивает поворот толкателя во время работы.
Между шестерней 1 распределительного вала и передней опорной шейкой установлены распорное кольцо 3 и упорный фланец 2, который привертывается болтами к блоку цилиндров и удерживает вал от осевых перемещений.
Распределительный вал получает вращение от коленчатого вала. В четырехтактных двигателях рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала. За этот период впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра должны открываться один раз, а следовательно, распределительный вал должен повернуться на один оборот. Таким образом, распределительный вал должен вращаться в два раза медленнее коленчатого вала. Поэтому шестерня 1 распределительного вала имеет в два раза больше зубьев, чем шестерня на переднем конце коленчатого вала. Зубья у шестерен косые.
Распределительные шестерни некоторых двигателей расположены на заднем торце блока цилиндров.
Распределительные шестерни входят в зацепление между собой при строго определенном положении коленчатого и распределительного валов. Это достигается совмещением меток на зубе одной шестерни и впадине между зубьями другой шестерни.
В высокооборотных двигателях распределительный вал 7 (рис. 3.2.10, а) расположен над головкой цилиндров и его кулачки действуют на рычаги 8. Рычаг 8, поворачиваясь на сферической головке регулировочного болта 11, другим концом нажимает на стержень клапана и открывает его. Регулировочный болт ввернут во втулку 10 головки цилиндров, и крепится контргайкой. Закрывается клапан двумя пружинами. Вращение от коленчатого вала 1 к распределительному валу 7 передается втулочно-роликовой цепью 3. Этой же цепью вращается ведомая звездочка 13 привода масляного насоса и прерывателя-распределителя зажигания. Для уменьшения колебаний цепи служит успокоитель 12, закрепленный на торце двигателя. Для натяжения цепи предусмотрено натяжное устройство 5 с башмаком 4.
Рис. 3.2.10. Газораспределительный механизм с верхним расположением распределительного вала («Жигули»): а - привод цепью; б - привод зубчатым ремнем; 1 - коленчатый вал, 2 - ведущая звездочка, 3 - цепь, 4 - башмак натяжного устройства, 5 - натяжное устройство, 6 - ведомая звездочка, 7 - распределительный вал, 8 - рычаг привода клапана, 9 - клапаны, 10 - втулка регулировочного болта, 11 - регулировочный болт, 12 - успокоитель цепи, 13 - звездочка привода масляного насоса и прерывателя-распределителя, 14-17 - зубчатые шкивы, 15 - зубчатый ремень
При верхнем расположении распределительного вала нет толкателей и штанг, упрощается отливка блока цилиндров, снижается шум при работе. На двигателях ВАЗ-2105 цепь заменена зубчатым ремнем 15 (рис. 3.2.10, б). Иностранные производители применяют оба варианта.
Комментарии посетителей