В старых конструкциях двигателей были широко распространены отдельные распределительные валы для впускных и выпускных клапанов, так как часто применялись Т-образные головки цилиндров. Такая система является нерациональной как с точки зрения увеличения числа деталей (два распределительных вала, две распределительных шестерни) и габаритных размеров двигателей, так и с точки зрения конструкции камеры сгорания, наихудшей по своим антидетонационным качествам.

В настоящее время как при боковом расположении клапанов, так и в V-образных двигателях применяют один распределительный вал. При верхних клапанах и приводе к ним от расположенного внизу распределительного вала при помощи штанг и коромысел также удается обойтись одним валом. Только при верхнем расположении распределительных валов изредка устанавливают два отдельных вала для каждого ряда V-образных двигателей. Очень редко применяют по два распределительных вала для одного ряда цилиндров, предпочитая применять передачу к клапанам при помощи коромысел.

При широком переходе к верхним клапанам большинство конструкторов применяло систему распределительных валов со штангами и коромыслами, позволяющую сохранить наиболее простую передачу от коленчатого вала к распределительному шестернями или цепью. Передача к верхним распределительным валам в новейших конструкциях двигателей также осуществляется в большинстве случаев цепью или при помощи промежуточных шестерен. Применявшаяся ранее передача вертикальными промежуточными валиками с коническими или винтовыми шестернями в новейших конструкциях не находит применения, так как более сложна и менее практична. От верхнего распределительного вала к клапанам в современных конструкциях передача часто осуществляется при помощи коромысел, что позволяет размещать клапаны под любыми углами к оси цилиндра и получать наиболее выгодную форму камеры сгорания. Передача непосредственно от верхнего распределительного вала, к клапанам позволяет устанавливать клапаны в плоскости вала, но усложняет и удорожает производство, так как требует выполнения регулировочного устройства в стержне клапана.

Резюмируя сказанное о распределительных валах и их приводах, следует подчеркнуть, что наиболее практичным и имеющим подавляющее распространение является нижнее расположение распределительного вала и привод шестернями или цепью. Другие системы передачи к верхним клапанам имели ограниченное применение в старых конструкциях и редко используются в настоящее время, так как они дороже в производстве. Схемы клапанных механизмов и механизмов привода распределительного вала показаны на рис. 23—26.

Малозаметной, но весьма ответственной деталью механизма газораспределения является толкатель, подвергшийся в процессе совершенствования автомобильного двигателя многим изменениям. Толкатели первых двигателей были тонкими, их диаметр почти не отличался от диаметра стержня клапана, что сейчас же сказалось в работе. Боковая сила, создаваемая действием кулачка на толкатель, вызывала быстрый износ отверстия в направляющей толкателя. Пришлось увеличить его диаметр, чтобы увеличить площадь поверхности трения и уменьшить величину удельного давления. Чтобы не увеличивать массу толкателя (во избежание возрастания сил инерции клапанного механизма) стали выполнять толкатели полыми.

Достижением автомобильной техники являются «гидравлические» толкатели, позволяющие работать без теплового зазора между толкателем и стержнем клапана. Давление масла в системе смазки используется для выбирания зазора при закрытом клапане и при этом всегда обеспечивается полная посадка клапана. Беззазорные гидравлические толкатели обеспечивают бесшумность при работе двигателя, уменьшают износ поверхностей касания клапана и толкателя, позволяют получать максимальную величину «время — сечение» и некоторое усложнение конструкции вполне окупается достоинствами этой системы. Появившись в 30-х годах, гидравлические толкатели находят все более широкое применение в новейших моделях двигателей.

Автор: Е.И. Гагарин