Четырехтактный двигатель: клапанный механизм

Износостойкие материалы

Клапан двигателя внутреннего сгорания работает в условиях высокой температуры и контакта с горячими газами. Поэтому для его изготовления применяются специальные износостойкие материалы, которые обеспечивают надежность и долговечность работы.

Одним из основных материалов, используемых для изготовления клапанов, является нержавеющая сталь. Она отличается высокой прочностью и устойчивостью к окислению, что позволяет клапану выдерживать высокие температуры и длительные периоды работы без деформации или разрушения.

Кроме того, для повышения износостойкости клапанов может применяться покрытие из специальных материалов, таких как кобальтовые или никелевые сплавы. Эти покрытия создают защитный слой, который устойчив к трению, коррозии и окислению.

Также для изготовления клапанов можно использовать керамические материалы, такие как оксид алюминия. Они обладают высокой термической устойчивостью и жесткостью, что позволяет клапану выдерживать высокие температуры без деформации. Керамические материалы также хорошо справляются с трением и коррозией, что обеспечивает длительный срок службы клапана.

Выбор материала для изготовления клапана зависит от конкретного типа двигателя, его конструкции и условий работы. Оптимальный материал должен обеспечивать высокую прочность, термическую устойчивость, устойчивость к трению, коррозии и окислению, а также иметь достаточную жесткость для сопротивления деформации в условиях высоких нагрузок.

Что такое газораспределительный механизм (ГРМ)?

Газораспределительный механизм (ГРМ) — это механизм предназначенный для впуска в цилиндры двигателя свежего заряда (горючей смеси в классических бензиновых двигателях или воздуха в дизелях) и выпуска отработавших газов в соответствии с рабочим циклом, а также для обеспечения надежной изоляции камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.

В зависимости от вида устройств, осуществляющих впуск заряда и выпуск отработавших газов, различают два типа механизмов газораспределения:

Клапанный механизм наиболее широко распространен и используется во всех четырехтактных двигателях. Возможно верхнее и нижнее расположение клапанов. Верхнее расположение в настоящее время применяется чаще, так как в этом случае процесс газообмена протекает эффективнее. Характерные конструкции газораспределительных механизмов с верхним расположением клапанов представлены на рисунке.

Классификация ГРМ

Нижнеклапанные двигатели

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания прошел долгий путь от 1900-х годов до наших дней.

Нижнеклапанные двигатели с распредвалом в блоке цилиндров, использовались повсеместно, вплоть до середины двадцатого века. Схема и устройство впускных и выпускных клапанов, расположенных в ряд тарелками вверх, обеспечивала простоту изготовления и малошумность двигателя. Основным минусом подобной конструкции был сложный путь топливно-воздушной смеси, неоптимальный режим наполнения цилиндров, и, как следствие, меньшая мощность силового агрегата.

Смешанное расположение клапанов

Попытки повысить мощностные характеристики ДВС привели к созданию двигателя со смешанным расположением клапанов. Впускные находились в головке блока цилиндров, а выпускные – в блоке, как у обычного «нижнеклапанника».

Распределительный вал один, так же расположенный в блоке цилиндров. Клапана, отвечающие за впуск топливно-воздушной смеси управлялись посредством штанг – толкателей, через которые передавалось усилие с распредвала, выхлопные – с помощью привычного коромысла.

Верхнеклапанные двигатели

Газораспределительный механизм, клапаны впускной и выхлопной системы которого находятся в головке блока цилиндров, а распредвал – в самом блоке, был сконструирован Дэвидом Бьюиком в самом начале двадцатого столетия. Управление клапанами осуществлялось посредством штанг – толкателей, воздействовавших на коромысла.

Подобная компоновочная схема обладает высокой надежностью, за счет передачи вращения от коленчатого вала к распределительному, с помощью шестерни. Зубчатый ремень, изношенный в процессе эксплуатации, может оборваться, нанеся серьезные повреждения клапанному механизму ГРМ, изношенная же передаточная шестерня лишь немного сдвинет фазы газораспределения, что опытный водитель заметит по изменениям в работе двигателя.

Минусом является некоторая инерционность подобной конструкции, что накладывает ограничения на обороты двигателя, а, следовательно, на крутящий момент и степень форсирования. Использование более чем двух клапанов на цилиндр приводит к усложнению газораспределительного механизма и увеличению габаритных размеров двигателя. Четырехклапанные двигатели такой компоновки используются в грузовых автомобилях КамАЗ, дизельных тепловозных двигателях.

Газораспределительный механизм автомобиля «Волга» двадцать первой модели был устроен именно по верхнеклапанной схеме.

• Двигатели, в которых распредвал и клапаны газораспределительного механизма располагаются в головке блока цилиндров, обозначаются аббревиатурой SOHC. Принцип действия и устройство механизма управления клапанами ГРМ отличается большим разнообразием. Существует схема открытия клапанов при помощи коромысел, рычагов и толкателей. Наибольшее распространение подобное устройство двигателей получило в период с середины 60-х до конца 80-х годов двадцатого столетия. В данный момент такие двигатели устанавливаются на недорогие легковые автомобили.
• Двигатели, газораспределительный механизм которых включает в себя два распредвала, обозначается аббревиатурой DOHC. При использовании двух клапанов на цилиндр, каждый распределительный вал открывает свой ряд клапанов. Такое устройство ГРМ позволяет уменьшить инерцию коленчатого вала, и тем самым значительно увеличивает обороты и мощность ДВС. Принцип работы двигателя, использующего четыре и более клапана на цилиндр, ничем не отличается от вышеописанного. Подобные силовые агрегаты демонстрируют большую, чем у двухклапанных аналогов, мощность и устанавливаются на большинство современных автомобилей.

Поломка привода ГРМ зачастую приводит к печальным последствиям. Оборвавшийся ремень, износившийся в процессе эксплуатации, вызывает мгновенную остановку распределительного вала, вследствие чего некоторые клапаны остаются в открытом состоянии. Удар поршня по выступающей тарелке наносит серьезные повреждения головке блока цилиндров. В особо тяжелых случаях ремонт невозможен и требуется замена данного элемента двигателя.

Преимущества клинков из клапанной стали х40

Сделав нож из такого клапана своими руками, он будет служить десятилетиями, но обязательно изготовить нужно, соблюдая все технологические процессы. Тогда реально, 20 лет как минимум гарантированного удовольствия, ведь таким изделием будет приятно выполнять любую работу.

Сталь х40.

Еще есть несколько преимуществ:

• заточке поддается довольно легко и держит ее долго;
• даже после использования с твердыми материалами, зазубрин на лезвии не будет;
• отличные режущие свойства;
• твердость клинка получится около 57-58 единиц по шкале Роквелла;
• не надо постоянно шлифовать, блеск будет постоянным;
• прост в уходе.

По некоторым данным, любители изготовления ножей своими руками, пишут получаемую твердость в 62-64 HRC. И как пример приводят такой интересный факт, якобы таким изделием можно перерубить болт на 12 и лезвию ничего не будет. Но поверить словам бывает сложно, пока сам не попробуешь.

Процесс изготовления ножа из клапана своими руками

А для того, чтобы попробовать, для начала следует изготовить нож из клапана. О чем пойдет дальше речь. А уже изготовив по всем правилам, собственный клинок, можно будет испытать его на чем угодно.

Самодельный нож из клапанной стали.Единственное, о чем говорят бывалые сталевары, нож будет иметь некую хрупкость, хотя сложно себе представить что надо сделать с ножом, чтобы он сломался.

Первичная обработка

Для обработки клапана, для начала следует срезать его головку, затем приварить пруток, для нагревания в печи. В технических характеристиках стали 40х, сказано, что для начальной ковки требуется разогреть деталь до 1250 °C, а заканчивать при 800 °C. Для такого разогрева обязательно потребуется горн или муфельная печь.

Достигнув данной температуры, заготовка вынимается и начинается процесс ковки. Ковать требуется большим молотом не 6 кг. Возможно, на начальном этапе потребуется помощь, друга или соседа.

Затем молотом поменьше продолжаем выковывать в длину. Не забывая при этом нагревать деталь. Когда, на ваш взгляд, заготовка получила нужные формы, оставляем ее остывать.

Спуски и закалка клинка

На этом этапе отрезаем болгаркой или другим инструментом пруток. Делаем на заготовке разметку, и на шлифовальном станке обрабатываем заготовку. Круг для станка используйте крупной зернистости, это черновая обработка. Не забываем про хвостовик.

Когда деталь начинает принимать очертания клинка, сменяем круг на более мелкое зерно и начинаем делать спуски.

Это очень тонкая работа, если мало опыта, лучше опять же нанести симметричную разметку на заготовку, дабы не допустить ошибок, которые чреваты нехорошими последствиями. Изделие можно загубить. Спуски тонкими делать нельзя, иначе после закалки клинок может «повести» и он треснет.

Закалка и спуск клинка для ножа.

Теперь опять придется вернуться к горну или печи. Процесс закалки делается на воздухе, без применения каких-либо жидкостей. Требуется равномерно разогреть заготовку до ярко-красного цвета, что будет соответствовать приблизительно 900-1050 °C. А затем просто вынуть ее и подержать на воздухе, до остывания.

Сборка рукоятки

Перед сборкой рукояти обязательно зачистите клинок от нагара после закалки. И выведите режущую кромку. Если хвостовик короткий, не беда, допустимо ее нарастить прутком. Лезвие лучше обернуть малярным скотчем, чтобы не порезаться и удобнее будет работать.

Как вариант сделать сборную рукоять, из различных компонентов, здесь ограничение только в вашей фантазии. Используйте: текстолит, оргстекло, бересту, дерево различных пород и т.д. Как больстер сгодится и металлическая деталь.

При наборе не забываем, все проклеивать. А затем на шлиф машинке придаем рукояти форму. Если ваша задумка была изготовить ручку из двух планок, то при ковке, нужно сразу же выковывать плоский хвостовик.

Также материал выбирайте на свой вкус, затем насверливаем отверстия в хвостовике, крепим больстер. Вытачиваем из заготовок симметричные половинки, просверливаем их в соответствии с хвостовиком. И закрепляем клепками.

Деревянная рукоять ножа.Во всех случаях, после закрепления материала на рукояти и обработав ее. Следует провести обработку, если имеется дерево, обязательно пропитываем воском или другими влагостойкими специальными средствами.

Мои эксперименты и немножко истории

Иногда, когда есть немножко времени и настроения, я вспоминаю мотористов военного завода, которые проверяли каждую пришедшую партию клапанов. Парочка клапанов замораживалась на ночь, либо на улице, либо в лабаратории, а утром кидалась в муфельную печь примерно при 600 градусах тепла. Это частично имитировало утренний запуск двигателя за полярным кругом. Потом, естественно клапана охлаждались и замерялись

Важно было два параметра: цилиндричность ножки и торцевое биение рабочей фаски относительно оси клапана. Вы даже представить себе не можете, какие причудливые формы иногда принимала после печки ножка клапана

Иногда это было больше похоже на клапан, вышедший из под кисти Пикассо, эдакий образец абстракционизма. В таком случае всю партию возвращали производителю. Вспомнив данный эксперимент, я решил протестировать клапана, которые хотел использовать. Не буду позорить «проигравших», скажу, что с большим отрывом по качеству выиграли немецкие клапана TRW-Kolbenschmidt.

Проблемы

Основная проблема, с чем мне довелось столкнуться в эксплуатации, это качество клапанов. Клапана в россии делают два завода, Самара и Челябинск. Может быть есть еще изготовители, но другой продукции я вживую не видел. Как рассказал мне моторист одного официального дилера ГАЗа, когда мы делаем ремонт гбц самарскими клапанами, мы каждый промеряем микрометром по диаметру. Для меня это звучит как бред. Стандартный ремонт гбц должен быть быстрым и качественным. Но проблема даже не в механической обработке, а в материале. Самый частый дефект, который мне встречался в двигателях ЗМЗ, это заклинивание клапана в направляющей, от перегрева. Причем клапан, как правило, приобретает синий цвет.

Технология литья под давлением

Процесс литья под давлением начинается со специальной формы, которая создается на основе 3D-модели. Затем в форму загружается расплавленный металл, который подается под высоким давлением. Под действием давления металл заполняет все пустоты формы и принимает ее форму и размеры.

Преимущества технологии литья под давлением:

• Высокая точность размеров и геометрии деталей;
• Возможность создавать сложные формы;
• Высокая производительность и скорость процесса;
• Отличные механические свойства получаемых деталей;
• Экономия материала и снижение веса детали;
• Возможность использования различных материалов, таких как алюминий, магний, латунь и др.

Технология литья под давлением является основным методом производства клапанов для двигателей внутреннего сгорания. Благодаря этому методу получаются высококачественные и надежные детали, которые обеспечивают эффективную работу двигателя.

Клапана ЗМЗ, производитель Kolbenschmidt

стандартные клапана двигателей змз, производитель Kolbenschmidt

Из того что мне попадало в руки из клапанов, заслуживают внимания все немецкие производители –  AE, SM, TRW-Kolbenschmidt. На «четверку», качество польских клапанов AMP и турецких United Motors. И как это ни странно клапана челябинского завода. Их немножко подвела механическая обработка, при этом, качество стали выше всяких похвал. Но как было сказано, абзацем выше я выбрал клапана Kolbenschmidt. Какие еще плюсы у данного производителя?

• Качество. Ничего не надо промерять, не надо совершать таинственные действия с магнитами. Наверное, можно описать фразой: достал из упаковки, грамотно поставил и забыл. Давно работаю, с данными клапанами в плане доработки, облегчения и тюнинга.
• Поставщик конвейеров «немецкой тройки».  БМВ, Мерседес, Фольксваген-Ауди.
• Упаковка. На фото я представил, как выглядят клапана Kolbenschmidt, а также их масса. Добавлю, что упакованы клапана в лучших немецких традициях. КАЖДЫЙ клапан упакован в бумажный пакетик, и далее по 2 клапана в картонной коробочке. Во время транспортировки и хранения на стебельке и рабочей фаске не должно появиться ни одной «царапинки». В худшем случае это «привет» маслосъемным колпачкам и притирке клапанов. Когда в магазинах или сервисах я вижу клапана, хранящиеся в одной большой коробке, без каких либо индивидуальных упаковок, это вызывает у меня грустную улыбку.
• Защита от подделки. Поскольку я заказываю и привожу большинство запчастей со скандинавских складов, вопрос подделки для меня не очень актуален и я не боюсь расписать, то как можно проверить подлинность изделия. Но это действительно проблема для нашей необъятной родины. Все то, что начинает продаваться, тут же клонируется «подделками». Прилагаю, ссылку на страницу MS Motorservice, где нужно ввести матричный 2D код с коробки и проверить подлинность изделия, в режиме ON-LINE.

Коротко обо всем

Надеемся, что материал будет полезен как и начинающим мастерам, так и опытным. Но следует заметить, что работа с таким материалом как клапанная сталь довольно сложная работа и необходимо «набить руку» на нем. При ковке он будет уходить в сторону, но бояться этого не нужно, продолжать работу и он вернется на место.

Опытные мастера рекомендуют, для начала научиться работать с другими металлами, и только потом браться за сталь из клапана. При изготовлении спусков и режущей кромки, соблюдайте аккуратность. А при закалке, не перегрейте клинок, и все у вас получится.

Классификация ГРМ

Современные автомобильные двигатели могут быть оснащены различными типами газораспределительных механизмов.

ГРМ классифицируется по четырем категориям:

1. По расположению распределительного вала – верхнее или нижнее расположение;
2. По количеству распределительных валов – один (SOHC — Single OverHead Camshaft) или два (DOHC — Double OverHead Camshaft);
3. По числу клапанов – 2, 3, 4, 5;
4. По приводу распределительного вала – цепной, шестеренчатый и зубчато-ременный

Верхнее расположение вала в цилиндровой головке является самым распространенным и эффективным. Открытие и закрытие клапанов осуществляется от распределительного вала при помощи рычагов (толкателей) привода. Такое расположение распредвала способствует упрощению общей конструкции двигателя, уменьшению его массы, снижению инерционных сил.

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. 

Установка

Остановлюсь только на одном вопросе. Это правка седел клапанов и притирка. В ряде моторных фирм утверждают, что после обработки седла на современных станках операцию по притирке клапана к седлу можно исключить. Дескать, все очень точно делается, и в процессе работы все притрется и пристучится. Я считаю, что операцию по притирке фаски клапана к седлу, исключать нельзя. Для страховки, контролируется сразу две геометрии: фаски клапана и качество обработки седла. Тем более, что при современных притирочных пастах, это занимает не более 10-15 минут на один клапан. Контроль, после данной операции делается вакуометром.

Частый вопрос. Почему в прайсе клапана указаны комплектами по 8шт?

Ответ. Гораздо большим спросом клапана пользуются у интернет магазинов, торгующими  запчастями на передний привод. А там 4 впускных и 4 выпускных клапана.

Устройство газораспределительного механизма

В современных моторах газораспределительный механизм располагается в головке блока цилиндров двигателя. В его состав входят следующие основные элементы:

1. Распределительный вал. Это сложная по конструкции деталь, которая изготавливается из прочной стали или чугуна с высокой точностью обработки. В зависимости от конструкции ГРМ распредвал может устанавливаться в головке блока цилиндров или в картере двигателя (такая компоновка сейчас не применяется). Это основная деталь, которая отвечает за последовательное открытие и закрытие клапанов. Распределительный вал

На валу имеются опорные шейки и кулачки, которые и толкают стержень клапана или коромысло. Форма кулачка имеет строго определенную геометрию, поскольку от этого зависит длительность и степень открытия клапана. Также кулачки выполнены разнонаправленными, чтобы обеспечивать попеременную работу цилиндров.

Привод. Крутящий момент от коленчатого вала передается через привод на распределительный вал. Привод бывает разным в зависимости от конструктивного решения. Шестерня коленвала в два раза меньше шестерни распредвала. Таким образом, коленчатый вал вращается в два раза быстрее. В зависимости от типа привода в его состав входят:

• цепь или ремень;
• шестерни валов;
• натяжитель (натяжной ролик);
• успокоитель и башмак.

Впускные и выпускные клапаны. Они расположены в головке блока цилиндров и представляют собой стержни с плоской головкой на одном конце, которая называется тарелкой. Впускные и выпускные клапаны отличаются по конструкции. Впускной изготавливается цельной деталью. Также он имеет больший диаметр тарелки для обеспечения лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом. Выпускной часто изготавливают из жаропрочной стали и с полым стержнем для лучшего охлаждения, так как в работе он подвергается более высоким температурам. Внутри полости находится натриевый наполнитель, который легко плавится и отводит часть тепла от тарелки к стержню.
Впускные и выпускные клапаны с пружинами

На тарелках клапанов сделаны специальные фаски, которые обеспечивают более плотное прилегание к отверстиям в головке блока цилиндров. Это место называется седлом. Кроме самих клапанов, в механизме предусмотрены дополнительные элементы, обеспечивающие его правильную работу:

• Пружины. Возвращают клапаны в исходное положение после нажатия.
• Маслосъемные колпачки. Представляют собой специальные уплотнители, которые не допускают попадания масла в камеру сгорания по стержню клапана.
• Направляющая втулка. Устанавливается в корпус ГБЦ и обеспечивает точное движение клапана.
• Сухари. С их помощью пружина крепится на стержне клапана.

Толкатели. Через толкатели передается усилие от кулачка распредвала на стержень. Изготавливаются из высокопрочной стали. Они бывают разных видов (механические (стаканы), роликовые, гидрокомпенсаторы). Тепловой зазор между механическими толкателями и кулачками распредвала регулируется вручную. Гидрокомпенсаторы или гидротолкатели автоматически поддерживают нужный тепловой зазор и не требуют регулировки.

Коромысло или рычаги. Простое коромысло представляет собой двуплечный рычаг, который совершает качательные движения. В различной компоновке коромысла могут работать по-разному.

Коромысло

Системы изменения фаз газораспределения. Данные системы устанавливаются не на все двигатели. Более подробно про устройство и принцип работы CVVT можно прочитать в отдельной статье на нашем сайте.

Фазы газораспределения

Фазами газораспределения принято считать начало открытия и момент закрытия клапана, выраженный в градусах угла поворота коленвала относительно мертвых точек. Лучшая очистка цилиндра от выхлопных газов достигается при открытии выпускного клапана до наступления нижней мертвой точки (НМТ), и закрытии после ВМТ. Наполнение цилиндров воздухом или горючей смесью происходит при открытии впускного клапана до прохождения им ВМТ, и закрытии после НМТ. Период одновременного открытия обоих клапанов называется их перекрытием.

Фазы подбираются на заводе-изготовителе двигателя экспериментальным путем, и зависят от его конструкции и быстроходности. При этом колебание газов используется таким образом, что перед закрытием впускного клапана перед ним находится волна давления, а перед закрытием выпускного – волна разрежения. Такой подбор фаз обеспечивает одновременное улучшение заполнения цилиндров воздухом или смесью, а также их очистку от выхлопных газов.

Установка механизма газораспределения осуществляется при помощи меток на шестернях. Отклонение от нормы на пару зубов или звездочек может привести к удару клапана о поршень и поломке двигателя. Постоянство фаз сохраняется при наличии теплового зазора в клапанном механизме, нарушения которого вызывают уменьшение или увеличение продолжительности открытия.

Для каждого двигателя завод-изготовитель указывает фазы газораспределения в виде диаграммы, где показаны моменты открытия, закрытия, и перекрытия клапанов.