Матеріал з Енциклопедія журналу "За кермом"
Впускні і випускні клапани відкриваються і закриваються в потрібні моменти за рахунок кулачків, розташованих на розподільному валу або на двох валах: для впускних клапанів і для випускних. Розподільчий вал приводиться в дію від колінчастого вала. Для приводу розподільного вала можуть використовуватися шестерні, ланцюг або зубчастий ремінь. Оскільки в чотиритактному двигуні кожен клапан відкривається тільки один раз кожні два оберти двигуна, розподільний вал повинен обертатися в два рази повільніше колінчастого вала. Кулачки можуть впливати безпосередньо на штовхачі клапанів або через коромисла або важелі. Направляючі втулки клапанів, виготовлені з чавуну, латуні, бронзи або спечений порошкової композиції і запресовані в головку блоку циліндрів. Штовхачі мають циліндричну форму і виконані зі сталі.
Конструктивні варіанти приводу клапанів.
а - привід клапанів за допомогою штанг при нижньому розташуванні розподільного вала;
б - привід клапанів важільним штовхачем;
в - привід клапанів двома коромислами від одного кулачка верхнього розподільного вала;
г - безпосередній привід від розподільного вала через штовхач при верхньому розташуванні клапанів;
ОНV - верхньоклапанної схема з нижнім розподільним валом;
OHC - верхнє розташування розподільного вала;
DOHC - схема з двома розподільними валами верхнього розташування
ГРМ двигуна ЗМЗ-4063:
1 - поршень;
2 - прокладка головки блоку циліндрів;
3 - впускний клапан;
4 - впускний трубопровід;
5 - головка блоку циліндрів;
6 - розподільний вал впускних клапанів;
7 - гидротолкатели;
8 - розподільний вал випускних клапанів;
9 - кришка головки блоку циліндрів;
10 - масломірного щуп;
11 - випускний колектор;
12 - випускний клапан
Чим менше деталей в приводі клапанів, тим менше маса ГРМ. а отже, менше і сили інерції, що заважають швидкому збільшенню оборотів двигуна. Найбільш ефективними в цьому випадку будуть ГРМ з розміщеним в голівці циліндрів розподільним валом. Такі двигуни з'явилися в масовому виробництві в 1960-і рр. і отримали назву OHC (Overhead Camshaft), що означає верхнє розташування розподільного вала. Як альтернатива можуть використовуватися два розподільних вала, по одному для кожного ряду клапанів. Такі двигуни називаються «двухвальні верхнеклапанниє» DOHC (Double Overhead Camshaft).
Пішли в минуле ніжнеклапанний ГРМ, в яких клапани розташовувалися не в головці циліндрів, а в блоці, поруч з камерою згоряння, і відкривалися від низу до верху за допомогою простого штовхача від розподільного вала, розташованого в блоці циліндрів поруч з колінчастим валом. У такому двигуні головка циліндрів виходила простий і плоскою, але камера згоряння була дуже невдалою форми. Такі двигуни випускалися до 50-х рр. а потім їх замінили більш ефективні верхнеклапанниє.
До теперішнього часу випускаються двигуни, у яких клапани розташовані в голівці циліндрів, а розподільний вал розміщений в блоці. При такій схемі для приводу коромисел клапанів потрібні додаткові штовхачі і штанги штовхачів. Такі двигуни прийнято позначати OHV (Overhead Valve) - верхньоклапанний. Для приводу розподільного вала, розташованого в блоці циліндрів близько до колінчастого валу, можна використовувати просту зубчасту передачу. Коли потрібно вибрати привід для розподільних валів, що знаходяться в голівці, доводиться вибирати між ланцюгом і зубчастим ременем. Ланцюговий привід надійніше і більш довговічний, ніж ремінний, але вимагає мастила і, як наслідок, герметизації кришки, що закриває привід. Ланцюг істотно важче ременя і тому для неї потрібно більш якісне натяг і пристрій для гасіння вібрацій. Зубчасті ремені дешевше, але вимагають більш частого контролю і заміни після певного пробігу. Кращі зразки сучасних ременів ГРМ можуть прослужити без заміни понад 150 000 км пробігу автомобіля.