Клапанный механизм двигателя, его устройство и принцип работы

Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из:

1. распределительного вала;
2. толкателей;
3. клапанов;
4. коромысла;
5.  штанги;
6.  привода.

1. Распределительный вал. Вращение распределительного вала приводит к своевременному открытию и закрытию клапанов газораспределительного механизма в зависимости от последовательности работы цилиндров двигателя, учитывая фазы газораспределения газов в механизме. Изготавливают распределительный вал из высокопрочной закаленной стали или чугуна. На валу ГРМ имеются опорные шейки и кулачки. Форма кулачков влияет на рабочие процессы распределения горючей смеси и газов, частоту и время открытия, закрытия клапанов. В торце распределительного вала ГРМ крепится звездочка (на которую устанавливается цепь) или шкив привода вала (на которую одевается ремень). Вал устанавливается в корпусе на подшипниках. В целях предотвращения осевых смещений распределительный вал имеет упорный фланец.

2. Толкатели. Толкатели – это детали газораспределительного механизма, которые служат для передачи усилий от кулачков распределительного вала к штангам коромысел. Толкатели изготавливают из высокопрочной стали или чугуна.

Виды толкателей: роликовые, цилиндрические, грибовидные.

Движение толкателей происходит в корпусах, закрепленных на блоке цилиндров или по направляющим.

3. Клапаны. Клапаны служат для подачи горючей смеси в цилиндры двигателя и вывода отработанных газов. Различают впускные и выпускные клапаны. Впускные служат для впуска горючей смеси, а выпускные клапаны служат для выпуска отработавших газов.

Конструкция клапана. Клапан состоит из стержня и головки. НА клапанной головке имеется кромка под 45 градусов для лучшего прилегания клапана. Впускной клапан отличается от выпускного диаметром. Выпускной клапан значительно больше по диаметру, чем впускной, так как объем отработавших газов превышает объем подающейся горючей смеси. Клапаны ГРМ установлены в головке блока цилиндров. Место их соединения называется седлом и имеет конусную форму. Для герметизации цилиндра предназначен клапанный механизм.  Для улучшения герметизации цилиндра проводят процесс под названием притирка клапанов. 

Впускные клапаны изготавливают из стали с хромистым покрытием, а выпускные клапаны из жаропрочной стали. Седла клапанов изготавливают из жаропрочного чугуна.

Движение стержней клапанов осуществляется по направляющим втулкам, которые изготавливаются из чугуна или стали. Направляющие соединены с головкой блока цилиндров. Клапаны оснащены внутренней и наружной пружинами. Пружины же крепятся с помощью тарелок, сухарей и шайб.  

Открытие клапанов осуществляется через усилие, которое передается от распределительного вала на клапан.

Газораспределительный механизм современных двигателей устроен таким образом, что на каждый цилиндр двигателя имеется по два клапана впуска и два клапана выпуска. Для снятия клапанов используют рассухариватели клапанов. 

4. Штанги

Штанги служат для передачи усилия от толкателей к коромыслам.  Штанги толкателей могут иметь  форму полых цилиндрических стержней со стальными наконечниками.

Штанги изготавливают из износостойкого алюминиевого сплава, крепятся с одной стороны к коромыслу, а с другой – к толкателю.

5. Коромысло

Коромысло служит для передачи усилия от штанги к клапанам. Коромысло выполнено в виде рычага с двумя плечами, который крепится на оси. При этом одно плечо длиннее, чем другое (возле штанги).

Коромысла изготавливают из прочной стали. Устанавливают коромысло на оси, которая крепится к головке цилиндров, на специальных втулках.  Втулки предназначены для уменьшения трения между осью и коромыслом.

6. Привод распределительного вала

Распределительный вал приводится в движение от коленчатого вала при помощи привода, который может быть, как мы говорили цепной, шестеренчатый, ременной.

 Скорость вращения распределительного вала в 2 раза меньше, чем скорость вращения коленчатого вала, что обеспечивается передаточным числом звездочки, либо размером шкива.

Таким образом, за два вращения коленчатого вала, распределительный вал совершит только одно вращение, что необходимо для осуществления одного рабочего цикла.

Часто встречается в обиходе автомобилистов такой термин, как тепловой зазор. 

Диагностика ГРМ

Газораспределительный механизм имеет 2 свойственные неполадки — неплотное примыкание клапанов к гнездам и невозможность полностью открыть клапаны.

Неплотное примыкание клапанов к гнездам обнаруживается по таким показателям: хлопки, возникающие иногда во впускной либо выпускной трубе, уменьшение мощности мотора. Факторами неплотного закрытия клапанов могут быть:

• возникновение нагара на поверхности клапанов и гнезд;
• формирование раковин на рабочих фасках и искривление головки клапана;
• неисправность пружин клапанов.

Неполное открытие клапанов сопровождается стуком в троящем моторе и уменьшением его мощности. Данная поломка возникает в следствии значительного промежутка меж стержнем клапана и носком коромысла. К характерным поломкам для ГРМ нужно причислить кроме того изнашивание шестерен распредвала, толкателей, направляющих клапана, смещение распредвала и изнашивание втулок и осей коромысел.

Практика демонстрирует, что на газораспределительный механизм приходится примерно четвертая часть всех отказов мотора, а уже на предотвращение этих отказов и восстановление ГРМ уходит 50% трудоёмкости обслуживания и ремонтных работ. Для диагностирования поломок применяют следующие параметры:

1. определяют фазы газораспределительного механизма автомобиля;
2. измеряют тепловой зазор между клапаном и коромыслом;
3. измеряют промежуток между клапаном и седлом.

Измерение фаз газораспределения

Подобное диагностирование ГРМ двигателя выполняется на заглушенном моторе с помощью особого набора устройств, среди которых имеются указатель, моментоскоп, малка-угломер и прочие дополнительные приборы. Для того, чтобы фиксировать период раскрытия впускного клапана на 1-ом цилиндре, необходимо покачивать вокруг своей оси коромысло, а далее направить коленвал мотора до момента появления зазора меж клапаном и коромыслом. Малка-угломер для замера разыскиваемого зазора ставится прямо на шкив коленвала.

Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом

Тепловой зазор измеряют при помощи набора щупов либо иного особого устройства. Это набор из металлических пластинок длиной в 100мм, толщина которых обязана быть не больше 0,5мм. Коленвал мотора поворачивают вплоть до верхней предельной точки, в период такта сжатия подобранного для контроля цилиндра. Непосредственно благодаря щупам разной толщины, поочередно вставляемым в сформировавшееся отверстие, и измеряется зазор.

Определение промежутка между клапаном и седлом

Его можно оценить по объему воздуха, который будет выходить через уплотнитель перекрытых клапанов. Эта процедура прекрасно объединяется с чисткой форсунок. Когда они уже сняты, убирают валики коромысел и прикрывают все клапаны. Затем в камеру сгорания под большим давлением происходит подача сжатого воздуха. Поочередно на любом из контролируемых клапанов ставят устройство, которое позволяет измерить расход воздуха. Если потеря воздуха превысит разрешенную, выполняется ремонт газораспределительного механизма.

Регулировка клапанов

При появлении стуков и нестабильной работы, повышенной вибрации следует обратить внимание на клапана. Если фазы газораспределения газораспределительного механизма нарушены, срабатывают не точно, то есть не поступает полного объема газа в рабочую область цилиндров, не происходит полного сгорания топливно-воздушной смеси в рабочей камере, и не продуваются цилиндры

Это все сопровождается появлением ударной нагрузки кулачков распределительного вала на приводной рычаг и стержень вала. Также увеличивается расход топлива и моторного масла. Что будет, если ездить с не отрегулированными клапанами? Ответ: быстрый износ деталей двигателя, увеличение стоимости и времени ремонта

Если фазы газораспределения газораспределительного механизма нарушены, срабатывают не точно, то есть не поступает полного объема газа в рабочую область цилиндров, не происходит полного сгорания топливно-воздушной смеси в рабочей камере, и не продуваются цилиндры. Это все сопровождается появлением ударной нагрузки кулачков распределительного вала на приводной рычаг и стержень вала. Также увеличивается расход топлива и моторного масла. Что будет, если ездить с не отрегулированными клапанами? Ответ: быстрый износ деталей двигателя, увеличение стоимости и времени ремонта.

Наибольшую опасность для мотора автомобиля является зазор меньше допустимого. Слишком маленький зазор между рычагом привода и кулачком распредвала препятствует шляпке клапана плотно сесть в свое посадочное место на головки блока цилиндров. Через не севший клапан из камеры сгорания выбиваются газы сгоревшей топливно-воздушной смеси. Из-за этого шляпка выпускного клапана по периметру начинает сгорать.

Резиновые маслоотражатели, они же маслаки, из-за сгоревшей шляпки клапана также сгорают, что ведет к увеличению расхода моторного масла. Если износ деталей мотора большой, то, возможно, лучше и легче будет сделать свап двигателя своими руками или же в СТО.

Даже, если в вашем двигателе не ременная передача, а цепная, то в случае, если не поменять цепь до истечения ее ресурса, то клапана погнутся о поршне, как, например, в двигателе sr20det производства Nissan.

Где расположены клапаны

Клапаны сердца человека

Каждый из таких «пропускников» появился в свое время и в своем месте. И такая замечательная гармония позволяет работать сердечно-сосудистой системе четко и правильно. Более того, каждый из их уже успел получить свое название. Выход из левого предсердия, снабжен левым атриовентирулярным клапаном. Другое название его — двустворчатый или митральный. Митральным он называется потому, что напоминает греческий головной убор — митру. Выход из левого желудочка, родоначальника большого круга кровообращения, является местом расположения аортального клапана.

Он по-другому еще называется полулунным, потому что три его створки напоминают полулуния. Отверстие между правым предсердием и правым желудочком является месторасположением правого атриовентрикулярного клапана. Другое его название — трехстворчатый или трикуспидальный. Выход из правого желудочка в легочный ствол контролируется легочным клапаном, который также называется пульмональным. Легочный клапан или клапан легочного ствола также имеет три створки, которые также напоминают полулуния.

Классификация по количеству клапанов

В классической версии четырехтактного двигателя для работы требуется только два клапана на цилиндр. Но к современным двигателям предъявляются все новые и новые требования с точки зрения мощности, расхода топлива и бережного отношения к окружающей среде, поэтому для них этого уже недостаточно. Поскольку чем больше клапанов, тем эффективнее будет заполнение цилиндра новым зарядом. В разное время на двигателях опробовали следующие схемы:

• трехклапанные (впускных — 2, выпускной — 1);
• четырехклапанные (впускных — 2, выпускных — 2);
• пятиклапанные (впускных — 3, выпускных — 2).

Сегодня наиболее популярны двигатели с 4-мя клапанами на цилиндр. Первый из этих двигателей появился в 1912 году на автомобиле Peugeot Gran Prix. В то время это решение не получило широкого распространения, но с 1970 года стали активно выпускаться серийные автомобили с таким количеством клапанов.

Назначение и принцип работы

Функционирование ДВС основано на использовании четырех тактов, благодаря им тепловая энергия, которая образуется при сгорании ТВС (топливно-воздушной смеси), преобразуется в механическую работу. Все это проистекает в цилиндрах где клапаны и поршни синхронно изменяют свое положение по отношению друг к другу, то есть передвигаются строго в заданном порядке, соблюдая определенные фазы газораспределения. Возвратно-поступательное движение поршней обеспечивает коленвал, который вращается сперва благодаря стартеру определенного типа, а затем механическому усилию, которое передается от поршней через шатуны (оттого эту группу порой называют шатунно-поршневой).

А что заставляет двигаться клапаны? Вот тут и подходим к сути нашего вопроса. Конструкторы предусмотрели систему узлов и деталей, которые взаимодействуют между собой с одной единственной целью – заставить клапаны двигаться. Такая система и называется общим термином – ГРМ. Причем клапаны должны не просто двигаться, а передвигаться в определенном порядке, открывая поочередно (или иногда одновременно, это перекрытие клапанов) впускные (для подачи топлива или ТВС) и выпускные (для отвода выхлопных газов) клапаны.

Итак, ГРМ – система узлов и деталей, обеспечивающая работу клапанной группы (клапанов как впускных, так и выпускных). Работа клапанной группы ГРМ обязательно должна быть синхронизирована с работой поршней КШМ. Это необходимо для предотвращения столкновения клапанов и поршней (в случае рассинхронизации они могут столкнуться между собой), а также соблюдения базового принципа работы двигателя, его четырех тактов в отдельно взятом цилиндре и группе цилиндров (как минимум два).

Как это все работает? Функционирование клапанного ГРМ в полной мере зависит от работы КШМ, точнее коленвала. На преобладающем большинстве ДВС устанавливается привод ГРМ. Он обеспечивает передачу заданного крутящего момента, определенного усилия от коленвала на распредвал (в ряде схем одновременно на несколько валов). Говоря другими словами вращается коленвал, передает усилие на привод, а привод заставляет вращаться распредвал. Он в свою очередь взаимодействует с компонентами клапанной группы, те заставляют двигаться клапаны (как впускные, так и выпускные). Иные схемы есть в теории и опытных образцах, но их суть заключается в том, чтобы отказаться и от привода ГРМ, и от распредвала (нескольких валов). Ранее были такие попытки, но получалось не совсем надежно. Это и есть базовый принцип работы в целом ГРМ.

Резюме. ГРМ необходим для обеспечения работы двигателя. Принцип функционирования основан на взаимодействии с компонентами КШМ. Далее подробно в деталях о каждом компоненте ГРМ, как он работает и для чего нужен.

Принцип действия механизма вращения клапана механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания

При открытии клапана пружина (1) сжимается и передаваемая дисковой пружине (3) сила возрастает. Пружина распрямляется и образуется зазор между её внутренней кромкой и заплечниками корпуса (4). После этого на шарики (5) передаётся усилие двух пружин. Перекатываясь по наклонным лункам (6) корпуса (4), шарики сжимают возвратные пружины (7), поворачивая (за счёт сил трения) дисковую пружину (3) вместе с опорной шайбой (2), которая, в свою очередь, вызывает поворот пружины (1) одновременно с клапаном.

Рис. 1. Механизм вращения выпускного клапана двигателя ЗИЛ-130.

а) – Установка механизма вращения клапана;

б) – Схема работы механизма вращения клапана;

в) – Схема работы механизма вращения клапана;

г) – Схема работы механизма вращения клапана;

1) – Пружина клапана;

2) – Упорная шайба;

3) – Дисковая пружина вращения клапана;

6) – Наклонные лунки;

7) – Возвратные пружины;

– Стопорное кольцо;

9) – Тарелка (головка) клапана;

10) – Стержень клапана;

11) – Хвостовик клапана;

14) – Направляющая втулка;

16) – Ограничительное кольцо.

В процессе закрытия клапана пружина разжимается, при этом сила её давления уменьшается, а прогиб дисковой пружины (3) увеличивается. Дисковая пружина своей кромкой снова опирается на заплечники корпуса, освобождая шарики, которые под воздействием возвратных пружин возвращаются в исходное положение. Данный механизм вращения клапана позволяет ему поворачиваться со скоростью 1 оборот за 100 оборотов коленчатого вала двигателя.

Mercedes

Один из лидеров мирового автомобилестроения представляет модели с цепным приводом ГРМ практически во всех классах (в списках – обозначение силового агрегата и использующие его модификации).

• A-CLASS — OM 651, в вариантах 901 для A180CDI и 651.901/930 для A220CDI.
• B-CLASS — OM 651, в вариантах 901 для B180CDI, и 651.901/930 для B220CDI.
• C-CLASS – OM 651 (651.911 для C220CDI; 911/912 для C250CDI; 651.913 для C180CDI); OM 646 (646.811 — C200CDI); OM 642 (642.832 — C300CDI, 642.830/832/834 — C 350, 642.960/961 — C 320CDI, C 350); M 271 (271.820 — C180CGI, C200CGI; 271.952 — C180Kompressor; 271.950 — C200Kompressor, 271.860 — C250CGI), M272 (272.911/912 — C230, 272.947/948 — C280, 272.961/971- C 350, 272.982 — C350CGI).
• CLS – OM 651 (651.924 для CLS250CDI), OM 642 (642.920 — CLS320CDI, 642.853/858/920 — CLS 350), M 272 (272.943 — CLS300, 272.964/985 — CLS 350); M 273 (273.960 — CLS 500), M 113 (113.967 — CLS 500, 113.990 — CLS 55).
• E-CLASS – OM 651 (651.925 для E200CDI, 651.924 для E220CDI, E250CDI, E300CDI), OM 642 (642.850/852 — E300CDI, 642.850/852/858 — E350, 642.850/852/856/858 — E350CDI); M 271 (271.820/271.860 — E200CGI, 271.958 — E200NGT, 271.860/952 — E250CGI), M 272 (272.977/980 — E350, 272.983 — E350CGI); M 273 (273.970/971 — E500).
• G-CLASS – OM 612 (612.965 — G270CDI); OM 606 (606.964 — G300TD); OM 642 (642.970 — G320CDI, 886 — G350CDI); M 112 (112.945- G320); M 113 (113.962/963 — G500, 113.982/993 — G55AMG).
• GL-CLASS – OM 642 (642.820 — GL320CDI, 642.822/826/940 — GL350CDI); M 273 (273.923 — GL450, 273.963 — GL500).
• GLK-CLASS – OM 651(651.913/916 — 200CDI, 651.912 — 220CDI); OM 642 (642.961 — 320CDI, 642.832/835 — 350CDI); M 272 (272.948 — 220CDI, 272.991 — 320CDI).
• M-CLASS – OM 651(651.960 — ML250CDI); OM 642 (642.820/940 — ML280CDI, ML350CDI, 642.940 — ML320CDI, 642.826 — ML350); M 272 (272.967 — ML350); M 273 (273.963 — ML500); M 113 (113.964 — ML500).
• R-CLASS – OM 642 (642.870/872/950 — R280CDI, R300CDI, R350CDI; 642.870/950 — R320CDI); M 272 (272.945 — R280, R300; 272.967 — R350); M 273 (273.963 — R500); M 113 (M113 — R500).
• S-CLASS – OM 651 (651.961 — S250CDI); OM 642 (642.930/642.932 — S320CDI, 642.930 — S350CDI; 642.861/867/868 — S350); M 272 (272.946 — S280, 272.965- S350, 272.974 — S400Hybrid); M 273 (273.922/924 — S450, 273.961 — S 500).

Регулировка клапанов ГАЗ 402

Мотор ЗМЗ-402 производится с 1985 года, впервые он появился на переходных моделях ГАЗ 24М. Он также широко используется на Газелях. Восьмиклапанный двигатель имеет нижнее расположение распредвала и верхнее расположение клапанов, в его газораспределительном механизме присутствуют следующие детали:

• распределительный вал, он вращается в пяти опорах блока цилиндров;
• распредшестерня, передает движение от коленвала распределительному валу;
• 8 толкателей, приводятся в движение кулачками распредвала;
• 8 алюминиевых штанг;
• ось коромысел, на которой находится сами коромысла (8 шт.) с регулировочными винтами;
• выпускные и впускные клапана, расположенные в головке блока цилиндров.

Когда распределительный вал вращается, происходит поднятие и опускание клапанов в головке блока. Точно так же, как и все другие современные двигатели, ЗМЗ-402 работает по четырехтактной схеме:

• сначала в ДВС происходит впуск, топливовоздушная смесь заполняет цилиндр;
• затем в цилиндре совершается сжатие смеси, и она поджигается искрой от свечи зажигания;
• происходит рабочий ход;
• последний этап в процессе – выпуск отработанных газов.

Когда совершается сжатие, оба клапана закрыты и герметичны – регулировку клапанов выполняют именно в таком положении. Чтобы камера сгорания была герметичной в момент сжатия, между штоком клапана и коромыслом должен быть тепловой зазор – если его не будет, при расширении металла на горячем двигателе клапан не будет герметично прилегать к посадочному месту (седлу), мотор может потерять мощность, а в некоторых случаях и вовсе не будет запускаться.

Клапана на ЗМЗ-402 можно регулировать двумя способами. В первом варианте регулировка производится следующим образом (в качестве примера возьмем автомобиль ГАЗ 24):

• останавливаем двигатель, выключаем зажигание, ставим машину на нейтральную передачу;
• открываем капот, снимаем корпус воздушного фильтра;
• снимаем клапанную крышку, она держится на шести болтах;
• прокручиваем коленвал, выставляем по меткам первый цилиндр. Метка находится на переднем шкиве коленвала;
• следует отметить, что метки на шкиве могут совпадать при ВМТ (верхней мертвой точки) 1-го и 4-го цилиндров, и если клапана 1-го цилиндра при этом зажаты, а у четвертого свободны, значит, метки совпали с 4-ым цилиндром, а не с 1-ым. Это можно легко проверить – снять крышку трамблера и посмотреть, куда смотрит бегунок;
• регулируем оба клапана на первом цилиндре (зазор 0,3 мм), проворачиваем пол-оборота двигателя по часовой стрелке (метки должны находиться внизу)
• регулируем оба клапана на втором цилиндре;
• проворачиваем еще пол-оборота (метки снова наверху и совпадают), регулируем клапана 4 цилиндра;
• делаем еще половину оборота коленвала (метки опять внизу) и производим регулировку на третьем цилиндре.

Закрываем клапанную крышку, запускаем двигатель и проверяем, как работает мотор. Регулировку клапанных зазоров на всех автомобилях ГАЗ производят с помощью специальных щупов, обычно они собраны в одном наборе.

Есть такое понятие как перекрытие клапанов, и при свободных клапанах первого цилиндра (в ВМТ) будут зажаты оба клапана 4-го цилиндра, а вот на втором и третьем по одному клапану останутся свободными. Поэтому регулировку можно сделать за два проворачивания коленчатого вала:

• выставляем ВМТ первого цилиндра, регулируем клапана 1-2-4-6, считая их от передней части мотора;
• делаем оборот коленвала и регулируем все остальные клапана (3-5-7-8).

В книгах рекомендуется регулировку проводить на холодную, на крайних клапанах (1 и устанавливать зазор 0,35 мм, на остальных – 0,3 мм. Но на холодную регулировку производить нельзя – алюминиевые штанги с нагревом двигателя расширяются, и зазоры на горячем ДВС в клапанах уменьшаются. Практика показала, что наиболее оптимальный вариант – это регулировка на хорошо прогретом двигателе с зазорами 0,3 мм на всех клапанах. Кстати, точно также производится регулировка клапанных зазоров на машине ГАЗ 21 «Волга».

Величина зазоров в приводе клапанов:

Клапан регулировки давления масла

Схема того, как устроен клапан достаточно проста, и освоить ее может каждый, кто уже занимался разборкой авто. Клапан включает в себя 4 части:

• пружинку;
• корпус;
• винт для упора пружинки;
• клапан, закрывающий подачу жидкости.

Принцип того, как происходит закрытие подачи жидкости несложно понять, поскольку детали сами по себе просты и даже малоопытный водитель представляет себе их функции. Винт упора создаст в конструкции точку опоры для зажатых витков проволоки. В свою очередь пружина обеспечивает поддержку клапана, изготовленного из шарика или поршня. Шарик или поршень, находясь под давлением жидкости, сжимает пружину, и происходит открытие особого отверстия, через которое вытекает масло. Например, в двигателях марки “Лада” установлен шарик. При достигнутом нужном давлении клапан вновь закрывается и нагнетает масло.

Редуктор располагается меж масляного насоса и камеры сгорания. В тот момент, когда насос пустит оптимальное давление внутрь камеры и сместит клапан, давление начинает выравниваться. Как только показатели уравняются, все вернется на свое место. Чтобы регулировать давление, используется винт для упора пружины. Если затянуть или отпустить болт, можно увеличить или уменьшить показания в давлении системы двигателя.

• Устройство с независимым механизмом клапана в форме отдельного корпуса.
• Встроенный в насос клапан, регулирующий внутри корпуса давление.

Например, уровень давления жидкости “ВАЗ”, некоторые модели имеют независимый клапан. Обязательно учитываются данные конструкционных особенностей, в частности — в случае разборки или починки клапана, а также примыкающих деталей. Клапан редукционного типа, в сравнении с целостной системой двигателя, может показаться достаточно маленьким. Все же он невероятно важен и поломка грозит серьезными неувязками и основательной тратой денег

Хотя механизм небольшой и достаточно прост сам по себе, ему всегда нужно уделять внимание и проводить плановый ремонт. Таким образом, надо понимать поведение машины, в которой клапан функционирует неправильно или вышел из строя

Распределительный вал

Нажимающие на клапана кулачки заставляет двигаться специальный механизм – привод ГРМ, точнее еще один его компонент – газораспределительный вал, который еще называют распредвалом. Кулачки являются его составной частью, а крепится он на специальных опорных шейках в головке блока цилиндров. В зависимости от расположения кулачков на распредвалу, поочередно открываются нужные для нормальной работы двигателя клапана, в чем и состоит принцип работы ГРМ. В некоторых моделях двигателей, где цилиндры расположены не рядно, предусмотрена пара распределительных валов.

Работа системы валов ГРМ

Распредвал приводится в движение посредством коленчатого вала, на конце которого находится шестерня специально подобранного диаметра. Другая шестерня устанавливается на распределительный вал. Передача крутящего момента от коленчатого вала к распределительному передается стальной цепью или ремнем с зубцами под шестерни, который изготовлен из прочной армированной резины. Работа газораспределительного механизма зависит от правильной установки цепи или ремня. В этом случае все клапана открываются в нужный момент, что позволяет воздушно-топливной смеси заходить в цилиндр, сгорать там и выводить отработанные газы. В этом состоит главный принцип работы газораспределительного механизма.

В зависимости от конструкции нажатие на клапан осуществляется непосредственно кулачком на распределительном валу или через рычаг, называемый рокером, на который воздействует кулачок. Назначение и устройство газораспределительного механизма позволяет открывать нужные клапана в момент наступления нужного такта работы двигателя, что обеспечивает ее бесперебойность. Любое нарушение ведёт к сбою в работе вплоть до поломки силового агрегата.