Механизмы газораспределения и взаимодействие их деталей

Четырехтактные автомобильные двигатели имеют клапанные механизмы газораспределения, в которых впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов происходит при помощи впускных и выпускных клапанов. В двухтактных двигателях газораспределение осуществлено при помощи шатунно-кривошипного механизма или смешанной системы.

В зависимости от расположения клапанов различают газораспределительные механизмы с нижними клапанами, расположенными в блоке цилиндров, и с верхними клапанами, размещенными в головке блока. При размещении клапанов в головке блока камера сгорания имеет наиболее рациональную форму и меньшую поверхность теплоотдачи, что благоприятно отражается на рабочем цикле: улучшается наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом; удобнее регулировать клапаны. Однако такой газораспределительный механизм сложнее, более металлоемок и дороже, чем механизм с нижними клапанами. В карбюраторных двигателях применяют оба газораспределительных механизма, а в дизелях только механизм с верхними клапанами.

На большинстве автомобильных двигателей распределительные валы установлены в блоке цилиндров — нижнее расположение вала. Распределительные валы устанавливают и на головках блока — верхнее расположение вала (двигатели автомобилей «Москвич-2140», «Жигули» и др.). В этом случае газораспределительный механизм проще, но имеет довольно сложный цепной привод. Обычно газораспределительный механизм приводится в движение от коленчатого вала через соответствующие шестерни. При вращении распределительного вала кулачок набегает на толкатель, который поднимается вверх и регулировочным болтом нажимает на стержень клапана. Головка клапана отходит от седла, и цилиндр соединяется с впускным или выпускным трубопроводом. Пружина клапана сжимается. После наполнения или очистки цилиндра кулачок выходит из-под толкателя, и клапан под действием пружины опускается на седло. Клапан передвигается в направляющей втулке, запрессованной в блок цилиндров. Пружина одним концом опирается на тарелку, соединенную с клапаном при помощи сухарей, а другим — в кольцевую проточку блока цилиндров. Положение регулировочного болта в толкателе фиксируется контргайкой (двигатели автомобилей ЗИЛ-130К и ГАЗ-52-04).

При вращении распределительного вала, установленного на головке блока (рис. 1, в), кулачок набегает на плечо коромысла, и оно поворачивается на оси. Наконечник регулировочного винта нажимает на стержень клапана, пружины сжимаются, и клапан открывается. После выхода кулачка из-под коромысла клапан под действием пружин плотно садится на седло.