Механізм газорозподілу служить для своєчасного впуску горючої суміші в циліндри двигуна і випуску з них відпрацьованих газів відповідно до діаграми газорозподілу.
Діаграма газорозподілу показує тривалість процесів робочого циклу двигуна (впуск, стиснення, робочий хід, випуск) в залежності від кута повороту колінчастого вала.
Робочий цикл двигуна - це сукупність процесів, що періодично повторюються в певній послідовності. Робота механізму газорозподілу повинна бути узгоджена з роботою кривошипно-шатунного механізму. Якщо механізм газорозподілу зібрати довільно, то деталі двигуна будуть обертатися, клапани будуть відкриватися і закриватися, але двигун працювати не буде, так як впуск суміші і випуск відпрацьованих газів не будуть узгоджені з рухом поршнів в циліндрах. Пристрій механізму газорозподілу показано на рис. 2.9.
Від колінчастого вала через зубчасті колеса отримує обертання розподільний (або кулачковий) вал, в результаті чого його кулачки в певній послідовності впливають на штовхачі, які переміщують штанги. Штанги повертають двуплечего важелі - коромисла, а ті, долаючи зусилля пружин, відкривають клапани. При подальшому обертанні розподільного вала кулачки перестають тиснути на штовхачі, зусилля на клапани від штовхачів не передаються, і під дією пружин клапани закриваються. Одночасно із закриттям клапанів під дією пружин займають вихідне положення і інші деталі: коромисла, штанги, штовхачі.
Ряд деталей механізму газорозподілу, зокрема клапани, здійснюють зворотно-поступальний рух зі значними прискореннями. При цьому в механізмі газорозподілу виникають досить великі сили інерції. При частоті обертання двигуна понад 6500 хв-¹ сили інерції можуть бути настільки великі, що викличуть порушення кінематичного зв'язку ланок механізму між і кулачком і клапаном, зміна закону руху клапана від певного профілем кулачка і, як наслідок, зіткнення клапанів. В результаті пошкоджуються обидва клапана і нерідко поршень, циліндр і головка циліндра. Тому в процесі експлуатації важливо не перевищувати встановлені для двигуна максимальні частоти обертання.
Так як тахометра на мотоциклах ІМЗ немає, про частоту обертання колінчастого вала можна судити за показниками спідометра. Частоті обертання 5000 хв--¹ будуть приблизно відповідати швидкості: на 1-й передачі - 36 км / год, на 2-ій передачі - 57 км / год, на 3 передачі 76 км / год, на 4-й передаче- 100 (км / ч). При цьому слід врахувати, що неточність в ці співвідношення вносить невідповідність тиску шин, похибки показань спідометра і ряд інших чинників.
Для узгодженого руху поршнів і клапанів зубчасті колеса приводу розподільного вала встановлюють по мітках, які наносять на їх торці. При перебиранні механізму газорозподілу мотоцикла Урал на це треба звернути увагу. Для зменшення шуму і динамічних навантажень на привід механізму газорозподілу в процесі роботи двигуна зубчасті колеса виконані косозубимі. Для забезпечення оптимального зазору в зачепленні зубчасті колеса ділять попарно на групи. При заміні їх треба підбирати відповідно до групи картера, яка призначається в залежності від міжосьової відстані отворів приводу газорозподілу.