В двигателе с верхним расположением клапанов (ЗИЛ-130; ЯМЗ-236) давление кулачка распределительного вала воспринимается толкателем, который передает его через штангу на плечо коромысла. Коромысло, поворачиваясь на оси и сжимая пружину, открывает клапан.

Распределительный вал состоит из опорных шеек, впускных и выпускных кулачков, эксцентрика привода топливного насоса и шестерен привода масляного насоса и распределителя зажигания. На передней части вала укреплена шестерня привода распределительного вала. Между шестерней и передней опорной шейкой установлены опорное кольцо и упорный фланец, удерживающий вал от осевых смещений. Распределительный вал вращается в подшипниках скольжения, представляющих собой стальные втулки, внутренние поверхности которых покрыты тонким слоем баббита.

Для повышения износостойкости рабочие поверхности кулачков, опорных шеек, эксцентриков и шестерен стальных распределительных валов подвергают термической обработке с меньшим шумом. На новых моделях двигателей ЗИЛ-130 шестерня распределительного вала сделана из чугуна.

Распределительные шестерни привода, из которых ведущая установлена на коленчатом валу, а ведомая — на распределительном, соединяют между собой при строго определенных положениях распределительного и коленчатого валов по меткам на зубе одной и около впадины между зубьев другой шестерни. Шестерни имеют косой зуб, благодаря чему работают

Толкатели передают усилия от кулачков к клапанам или штангам и разгружают клапаны (штанги) от боковых усилий. У рассматриваемых двигателей применяют стальные цилиндрические (ЗИЛ-130) и роликовые (ЯМЗ-236) толкатели. Направляющими втулками толкателей у двигателей ЗИЛ-130 служат отверстия, выполненные в специальных приливах блока. Подвесные роликовые толкатели двигателя ЯМЗ-236 устанавливаются на разрезных осях, расположенных в опорах над распределительным валом.

Все толкатели установлены на общей оси, расположенной в средней части двигателя, и могут свободно качаться на этой оси. Часть толкателя, опирающаяся на кулачок распределительного вала, имеет ролик, установленный на оси и вращающийся в игольчатых подшипниках. Над роликом в толкатель запрессована стальная пята, имеющая сферическую выемку, в которую входит стальная полая с запрессованными сферическими наконечниками штанга, передающая движение коромыслу. Каждое коромысло выполнено за одно целое со своей осью и установлено на отдельной стойке. От осевого перемещения коромысла фиксируются стопорными кольцами. Для регулирования теплового зазора на концах коромысел установлены регулировочные винты с контргайками.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапан имеет головку с фаской, которую тщательно притирают к седлу, и стержень. Клапаны работают в очень тяжелых температурных условиях, поэтому изготовляют их из высокопрочных жаростойких сталей.

Обычно диаметр впускного клапана больше диаметра выпускного, что улучшает наполнение цилиндра горючей смесью. Кроме того, чтобы ускорить процесс заполнения цилиндра горючей смесью, на некоторых двигателях применяют впускные клапаны с углом фаски 30, а выпускные — 45°.

Седла впускных клапанов выполняют вставными для замены после износа. Выпускные клапаны ЗИЛ-130 для повышения срока их службы принудительно поворачиваются во время работы двигателя специальным механизмом. При закрытом выпускном клапане усилие пружины через упорную шайбу передается на наружную кромку дисковой пружины, опирающейся внутренней кромкой в заплечик корпуса. Во время открытия клапана усилие клапанной пружины увеличивается. Под действием возросшего усилия дисковая пружина, опираясь на шарики, распрямляется. Между внутренней кромкой пружины и заплечиком корпуса появляется зазор, и усилие пружин начинает передаваться на шарики, которые, перекатываясь по наклонным поверхностям углублений, поворачивают на некоторый угол дисковую пружину и упорную шайбу, а с ними вместе клапанную пружину и клапан.

Во время закрытия клапана усилие клапанной пружины уменьшается, вследствие чего возрастает прогиб дисковой пружины. Она упирается в заплечик корпуса и освобождает шарики, которые под действием пружин возвращаются в исходное положение.

Направляющие втулки клапанов предотвращают перекосы их при посадке в седла и отводят от клапанов тепло. Обычно втулки бывают чугунными или металлокерамическими.

Пружина клапана обеспечивает плотную посадку клапана на седло и прижимает толкатель к кулачку распределительного вала. На двигателе ЗИЛ-130 на каждом клапане установлена одна пружина. Один конец ее упирается в опорную шайбу, а другой — в надетую на стержень клапана тарелку. На клапанах двигателя ЯМЗ-236 установлены по две пружины с разными направлениями навивки, что предотвращает их заклинивание.

Между толкателем (или носком коромысла при верхнем расположении клапанов) и стержнем клапана имеется небольшой температурный зазор. Этот зазор для выпускных клапанов делается несколько большим, чем для впускных. Объясняется это тем, что выпускные клапаны под действием раскаленных отработавших газов сильно нагреваются и их стержни удлиняются больше, чем стержни впускных клапанов.

Зазоры между стержнями клапанов и толкателями (носками коромысел) имеют строго определенную величину, мм-, у двигателя ЗИЛ-130 эти зазоры для впускного и выпускного клапанов одинаковы и составляют 0,4—0,45; у двигателя ЯМЗ-236 для впускного клапана — 0,25, для выпускного — 0,25—0,3. Нарушение величин зазоров ухудшает работу двигателя и повышает скорость изнашивания деталей газораспределительного механизма.

Фазы газораспределения

Для лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом горючей смеси и наиболее полной очистки их от отработавших газов моменты открытия и закрытия клапанов не совпадают с положениями поршня в в. м. т. и н. м. т., а происходят с определенным опережением или запаздыванием.