Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов работает аналогично описанному выше, но отсутствуют штанги, коромысла и детали, на которых монтируются коромысла. При работе этого механизма движение от толкателя передается непосредственно клапану.

В двигателях с форкамерно-факельным зажиганием коромысло впускного клапана управляет одновременно впускным клапаном основной камеры и впускным клапаном предкамеры.

В течение одного рабочего цикла четырехтактного двигателя происходит одно открытие впускного и выпускного клапанов. Для этого распределительный вал за цикл должен сделать один оборот, а коленчатый два.

Для обеспечения плотного закрытия клапана между клапаном и коромыслом или между клапаном и толкателем предусматривают зазор с. Величина зазора зависит от удлинения при нагревании Стержня клапана, толкателя, штанги и других деталей и находится в пределах 0,13—0,45 мм для впускных и выпускных клапанов. Длительная работа двигателя при отсутствии зазора приводит к обгоранию фасок клапана и прорыву газов.

—

Работа механизма газораспределения с подвесными клапанами происходит следующим образом. Коленчатый вал приводит во вращение через шестерни распределительный вал. При повороте распределительного вала его кулачок своим выступом поднимает толкатель. Стержень толкателя движется в блок-картере. Вместе с толкателем поднимается штанга, которая упирается нижним концом в дно сферической выемки толкателя, а верхним — в регулировочный винт коромысла. Коромысло, установленное на валике, поворачивается вокруг своей оси и отжимает клапан вниз. При этом открывается отверстие канала в головке цилиндров, а пружины, предварительно сжатые (чтобы удержать клапан в закрытом положении), сжимаются дополнительно. Стержень клапана движется в направляющей втулке.

Наибольшее открытие клапана происходит тогда, когда толкатель находится на вершине кулачка. При дальнейшем повороте распределительного вала толкатель постепенно опускается, а клапан под действием пружин движется вверх, в конце хода плотно закрывая отверстие канала в головке цилиндров.

При обратном движении клапана детали передачи (коромысло, штанга и толкатель) перемещаются в первоначальное положение.

Механизм газораспределения с боковыми клапанами работает аналогично описанному выше, но конструкция его проще, так как отсутствуют штанги толкателей, коромысла и детали, на которых монтируются коромысла. В механизме газораспределения этого типа движение от толкателя передается непосредственно клапану.

Для того чтобы изменение размеров при нагревании деталей механизма газораспределения не нарушало плотной посадки клапана в гнезде, между клапаном и бойком коромысла при подвесных клапанах или между клапаном и толкателем при боковых клапанах имеется зазор. На холодном двигателе у впускных клапанов зазор составляет 0,15—0,40 мм, у выпускных — 0,20—0,45 мм.

В течение одного рабочего цикла четырехтактного двигателя происходит одно открытие впускного и выпускного клапанов. Для этого распределительный вал должен за цикл сделать один оборот, а коленчатый вал за этот период — два оборота. Поэтому привод распределительного вала имеет передаточное отношение 1:2.

У двухтактных двигателей распределительный вал вращается с тем же числом оборотов, что и коленчатый вал, поэтому его привод имеет передаточное отношение 1:1.

При равных условиях наполнение цилиндров двигателей с подвесными клапанами больше, чем с боковыми, так как в первом случае поток воздуха или горючей смеси, поступая в цилиндр, не изменяет резко своего направления. Использование подвесных клапанов позволяет сделать камеру сгорания более компактной; это понижает тепловые потери через ее стенки и, следовательно, уменьшает удельный расход топлива.

В большинстве отечественных автотракторных двигателей применяются механизмы газораспределения с подвесными клапанами и только в некоторых двигателях (например, ГАЗ-52-01) — с боковыми.

При рассмотрении действительных процессов в двигателях было выяснено, что для лучшего наполнения цилиндра двигателя свежей горючей смесью или воздухом и более полной очистки его от отработавших газов клапаны открываются и закрываются не в те моменты, когда поршень находится в мертвых точках, а с некоторым опережением при открытии и запаздыванием при закрытии.

Моменты открытия и закрытия клапанов определяются профилем кулачков распределительного вала, установкой его по отношению к коленчатому валу и точностью величин зазоров между клапанами и толкателями или коромыслами.

Периоды от момента открытия клапанов (или окон у двухтактных двигателей) до момента их закрытия, выраженные в градусах поворота коленчатого вала, называются фазами газораспределения.

Фазы газораспределения можно изобразить в виде круговой диаграммы, называемой диаграммой газораспределения.

Фазы газораспределения зависят в основном от быстроходности двигателя. Чем больше номинальное число оборотов двигателя, тем больше углы фаз газораспределения.

У всех двигателей имеется период, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно, — так называемое перекрытие клапанов. Величина угла перекрытия колеблется в пределах от 16° (П-23) до 78° (ЗИЛ-130). При перекрытии клапанов величина утечки заряда с отработавшими газами незначительна вследствие небольшого промежутка времени перекрытия и малых проходных сечений в этот период.