Распределительн ы й вал устанавливается на специальных опорах в блоке цилиндров. На распределительном валу расположены кулачки специальной формы и опорные шейки. Количество кулачков на распределительном валу соответствует удвоенному количеству цилиндров, так как в каждом цилиндре имеются два клапана — впускной и выпускной. Кулачки на распределительном валу устанавливаются в соответствии с порядком работы цилиндров. При этом достигается своевременное открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов при соответствующих положениях поршней в цилиндрах двигателя. Установка распределительного вала относительно коленчатого вала должна быть строго определенной и достигается путем совмещения специальных меток, устанавливаемых на распределительных шестернях.

Рис. 7. Газораспределительный механизм:
1 — толкающая штанга; 2— коромысло; 3 — рычаг декомпрессора; 4 — клапанная пружина; 5 — клапан

Рис. 8. Детали толкателя

Толкатели опираются на кулачки распределительного вала. Толкатель представляет собой цилиндр с закругленным дном (рис. 8). С внутренней стороны он имеет сферическую поверхность, в которую упирается штанга толкателя. Толкатель передвигается вверх под действием кулачка, а вниз — под действием пружины. Для равномерного износа всей поверхности толкателя при нажатии кулачка и пружин точка касания толкателя с кулачком смещена от оси толкателя. В этом случае при вращении кулачка происходит вращение толкателя вокруг своей оси, а это приводит к тому, что кулдчок упирается в толкатель не в одном месте, а по всей сферической поверхности. Во внутреннюю сферическую поверхность толкателя упирается штанга, имеющая на своем нижнем конце сферическую поверхность, облегчающую точность установки штанги в толкателе. Толкающая штанга в верхней своей части имеет цилиндр, на котором крепится втулка со сферической поверхностью: в нее упирается шаровая головка пальца, укрепленного на плече коромысла. Палец с шаровой головкой крепится при помощи винта с контргайкой, позволяющих точно устанавливать время нажатия толкающей штанги на плечо коромысла.

Коромысла установлены на осях. Одним плечом коромысло упирается через палец с шаровой головкой в штангу толкателя, а другим плечом — в толкатель клапана.

Клапаны (рис. 9) состоят из головки и стержня. Головкой закрывается канал в головке цилиндра. Стержень в верхней своей части имеет прорезь, в которую вставляется шайба, служащая для крепления пружины. Стержень клапана устанавливается во втулке, которая служит направляющей для его движения. Втулка клапана разрезная и устанавливается в головке цилиндра. Пружина клапана одним концом опирается в опорную шайбу головки, а другим — в тарелку пружины, закрепленную на стержне клапана, и тем самым постоянно держит клапан в закрытом состоянии.

Рис. 9. Схема установки клапанов:
1 — стержень клапана; 2 — тарелка пружины клапана; 3 — сухарь клапана; 4 — впускной клапан; 5 — кольцо упорное; 6 — клапанная пружина; 7— седло клапана; 8 — втулка клапана; 9—опорная шайба пружины клапана; 10— головка цилиндра

Работа распределительного механизма осуществляется в следующей последовательности: при отсутствии давления со стороны кулачка клапан находится в закрытом состоянии под действием усилий пружины. В определенное время кулачок своим выступом поднимает толкатель, а он поднимает штангу, которая, в свою очередь, поднимает одно плечо коромысла. В это время второе плечо коромысла опускается и опускает клапан, сжимая пружину. При этом головка клапана опускается вниз от седла и открывает входное отверстие, по которому воздух при такте впуска поступает в цилиндр. Максимальная величина открытия клапана соответствует максимальной высоте кулачка распределительного вала. При дальнейшем повороте кулачка под действием пружины клапана толкатель прижимается к кулачку, а клапан приближается к седлу. При набегании толкателя на цилиндрическую часть кулачка клапанная пружина прижимает головку клапана к седлу и закрывает входное отверстие цилиндра.

Периоды открытия и закрытия клапанов в цилиндрах двигателя по отношению к положению поршня называются фазами газораспределения, которые принято выражать в углах поворота коленчатого вала с обозначением верхней и нижней мертвых точек, так как угол поворота коленчатого вала двигателя всегда связан с определенным положением поршня в цилиндре. Время открытия и закрытия клапанов не должно совпадать с нахождением поршня в верхней и нижней мертвых точках. Так, при такте впуска впускной клапан должен открываться до подхода поршня” в в. м. т., т. е. с некоторым опережением. При движении поршня вниз от в. м. т. начинается заполнение цилиндра воздухом. Впуск заканчивается при достижении поршнем н. im. т., а впускной клапан закрывается, когда поршень пройдет н. м. т. и начнет подниматься вверх, пройдя около 1/4—1/3 своего хода. Это дает возможность воздуху по инерции наполнять цилиндр, а следовательно, и улучшает условия сгорания топлива.

При движении поршня к в. м. т. после закрытия впускного клапана воздух сжимается и нагревается. При подходе поршня кв. м. т. впрыскивается топливо, которое хорошо распыляется и воспламеняется. В камере над поршнем резко возрастает давление от сгорания газов, которое заставляет поршень двигаться вниз. Топливо продолжает гореть и при движении поршня вниз, особенно в начальный период. После сгорания топлива увеличивается объем газов, но увеличивается и объем пространства над поршнем, поэтому давление уменьшается. Однако поршень продолжает двигаться вниз по инерции. К концу рабочего хода, когда поршень еще не дойдет до н. м. т., открывается выпускной клапан и газы под избыточным давлением начинают выходить из цилиндра. При движении поршня от н. м. т. вверх цилиндр очищается от сгоревших газов. Для лучшей очистки цилиндра выпускной клапан закрывается после прохождения поршнем в. м. т. Как указывалось выше, при работе дизельного двигателя имеются два положения, когда в цилиндре открыты оба клапана одновременно (впускной и выпускной) — при впуске свежего воздуха и при выпуске отработавших газов (рис 10). У двигателя Д-37Е в верхней мертвой точке оба клапана открыты на 32° поворота коленчатого вала, а в нижней мертвой точке—на 80°. Эта установка газораспределения способствует лучшей очистке цилиндров от сгоревших газов и полному сгоранию топлива в цилиндре двигателя.

Газораспределительный механизм работает хорошо и надежно при наличии зазора между торцом клапана и коромыслом. Величина оптимального зазора должна быть равна 0,3 мм. Такой зазор способствует плотному закрытию клапана под действием пружины. При отсутствии зазора клапан ,может неплотно закрыться; в результате образуется зазор между седлом и клапаном, что приведет к обгоранию рабочих фасок -седла и клапана и двигатель потеряет мощность из-за нарушения герметичности в цилиндре. Увеличение зазоров приводит также к снижению мощности двигателя, вызванному недостаточным наполнением цилиндра воздухом при такте впуска и неполной очисткой цилиндра от отработавших газов при выпуске. Эти явления будут наблюдаться из-за недостаточной степени открытия клапана. Кроме того, при работе двигателя детали клапанного механизма сильно нагреются, что приведет к увеличению их размеров. Сокращение величины зазора вызовет ухудшение работы двигателя на холостом ходу и затруднит его пуок.

Зазоры между торцами клапанов и нижними точками плеч коромысел устанавливаются при помощи щупа. Температура двигателя в момент регулировки должна быть от 15 до 25 °С.

Рис. 10. Фазы газораспределения двигателя Д-37Е

Величину зазора между торцом стержня клапана и носком плеча коромысла каждого клапана проверяют и устанавливают в следующей последовательности:
а) включают рычагом декомпрессионный механизм, который облегчит поворот коленчатого вала;
б) поворачивают коленчатый вал двигателя до совмещения меток в. м. т. и указателя шкива привода вентилятора. В это время поршень первого цилиндра будет находиться в конце такта сжатия;
в) выключают рычаг декомпрессора. В это время оба клапана первого цилиндра должны быть закрыты;
г) проверяют зазор при помощи плоского щупа. При несоответствии зазора заданной величине (0,3 мм) отвертывают контргайку и отверткой, поворачивая регулировочный винт, получают требуемый зазор. Поддерживая отверткой полученное положение регулировочного винта, завертывают контргайку. Проверяют еще раз величину зазора каждого клапана первого цилиндра. При необходимости эта ©перация повторяется до получения заданного зазора.

Повернув коленчатый вал двигателя на пол-оборота, проверяют и при необходимости регулируют зазоры между торцом стержня клапана и носком коромысла у цилиндра следующего по порядку работы цилиндров двигателя. При поворотах коленчатого вала двигателя целесообразно включать рычагом механизм декомпрессора. Проверив и отрегулировав зазоры клапанов следующего цилиндра, повторяют операции «а», «б», «в» и «г». Поворачивают коленчатый вал на следующие пол-оборота и регулируют зазоры у третьего, а затем после поворота коленчатого вала на следующие пол-оборота— у четвертого цилиндров. При правильно отрегулированных зазорах клапаны сохраняют герметичность цилиндров в течение сотен часов ‘работы.