1. Предназначение и видове:
1.1.Презназначение на газоразпределителен механизъм (ГРМ): презназначението на ГРМ е да  пропусне прясна горивна смес в цилиндрите на двигателя и да изпусне отработилите газове. Газообмена се осъществява чрез вмукателните и изпускателните отвори, които се затварят херметически от елементите на ГРМ в съответствие с приетия ред на работа на двигателя.
1.2. Предназначение на клапанна група: презназначенитето на клапанната група е да затвори херметически вмукателните и изпускателните отвори и да ги отвори в определения момент за определеното време.
1.3. Видове ГРМ: в зависимост от органите, с помощта на които цилиндрите не двигателя се свързват с околната сред ГРМ биват клапанни, шибърни и комбинирани.
1.4. Сравнение между видовете ГРМ: клапанният ГРМ е най-широко разпространен благодарение на сравнително простото си устройство и надеждна работа. Съвършеното и надеждно уплътнение на работното пространство, постигнато благодарение на това, че клапаните стоят неподвижни при високо налягане в цилиндрите, дава сериозно предимство пред шибърните или комбинираните ГРМ. Затова клапанният ГРМ намира все по-голямо приложение.

2. Устройство на клапанната група:
2.1. Устройство на клапан: клапаните на двигателя се състоя от стебло и глава. Главите най-често се изработват с плоска, изпъкнала или камбанообразна форма. Главата има малък цилиндричен пояс (около 2мм) и уплътнителна фаска под ъгъл 45˚ или 30˚. Цилиндричният пояс позволява от една страна при прешлифоване на уплътнителната фаска да се запази основният диаметър на клапана, и от друга да се увеличи неподатливостта на клапана и така да се предпази от деформиране. Най-широко приложение са получили клапаните с плоска глава и уплътнителна фаска с ъгъл 45˚(такива най-често са вмукателните клапани), като за подобряване пълненето и отчистването на цилиндрите вмукателния клапан е с поголям диаметър, отколкото изпускателния. Изпускателните клапани често се изработват с изпъкнала във формата на част от сфера глава. По този начин се подобрява обтекаемостта при изхвърляне на отработилите газове от цилиндрите, а също така и се увеличава якостта и коравината на клапана. За да се подобрят условията за отвеждане на топлината от главата на клапана и да се повиши общата недеформируемост на клапана, преходът между главата и стеблото се оформя под наклон 10˚ - 30˚ и с голям радиус на закръгление. На горния край на стеблото на клапана се изработват канали с конусна, цилиндрична или по-специална форма в зависимост от приетия начин на закрепване на пружината към клапана. За намаляване на топлинното натоварване на изпукателните клапани в редица двигатели се прилага натриево охлаждане. За тази цел клапанът се изработва кух и получената кухина се запълва до половината с натрий, чиято температура на топене е 100˚С. При работа на двигателят, натрия се разтопява и при движението си в кухината на клапана предава топлина от горещата глава към по-хладното стебло и от там – към водача на клапана.
2.2. Свързване на клапана с пружината му: съществуват изключително разнообразни конструкции на този възел, но най-често срещаната е конструкцията с полуконуси. При нея с помощта на два полуконуса, които влизат в каналите, изработени в стеблото на клапана, се притиска талерка, а тя задържа пружината и не позволява да възела да се разглоби. По този начин се създава връзка между пружината и клапана.
2.3. Устройство на седлата на клапаните:  във всички съвременни двигатели изпускателните седла се изработват отделно от цилиндровата глава. Такиве седла се използват и за смукателните, когато цилиндровата глава се изработва от алуминиева сплав. Когато тя е чугунена, седлата се изработват направо в нея. В конструктивно отношение седлото представлява пръстен, който се закрепва в цилиндровата глава в специално обработено за него гнездо. В отзи случай понякога по външната повърнина на седлото се изработват канали, които се запълват от материала на цилиндровата глава при запресоването на седлото, като по този начин се гарантира сигурното им закрепване. Освен чрез запресоване закрепването може да се направи и чрез развалцуване на седлото. За осигуряване на херметично на работното пространство при затваряне на клапана, работната повърхнина на седлото трябва да бъде обработена под същия ъгъл, както и уплътнителната фаска на главата на клапана. За тази цел седлата се обработват със специални инструменти, които имат ъгли на заточва не 15˚, 45˚ и 75˚, така че да се получи уплътнителен пояс под ъгъл 45˚ с широчина около 2 мм. Другите ъгли се изработват за да се подобри обтекаемостта на седлото.
2.4. Устройство на водачите на клапаните: конструкцията на водачите е твърде разнообразна. Най-често се използват водачи с гладка външна повърхност, коит се изработват на безцентрова шливовъчна машина. Водачите с външен ограничителен пояс се по-удобни при закрепване, но се изработват по-трудно. За тази цел е по-целесъобразо вместо пояс, във водача да се направи канал за ограничителен пръстен. Водачите на изпускателните клапани често се използват за защитата им от окислителното действие на потока горещи отрабитили газове. В този случай водачите се правят по-дълги, като зачителна част от тях се разполага в изпускателния канал на цилиндровата глава. Тъй като при това разстоянието между водача и главата на клапана намалява, в областта на главата клапана се стеснява или се разширавя отворър на водача от страната на главата на клапана.
2.5. Устройсто на пружини: най-широко разпространение в съвременните двигатели се получили цилиндричние пружини с постоянна стъпка. За образуване на опорните повърхнини, крайните навивки на пружината се приближават, докато опрат една в друга и челата им се шлифоват, в резулата на което общия брой на навивките им е с две до три по-голям от броя на работните пружини. Крайните навивки от едната страна опират в талерката, а от друга – в цилиндровата глава или блока. когато съсществува опасност от резонанс, пружините на клапаните се изработват с променлива стъпка. Намаляването на стъпката се преви или от единия към другия край на пружината или от средата към двата края. При отваряне на клапана навивките разположени най-близо една до друга се допират, в резултат на което броя на работните навивки намалява, а честотата на свободните трептения на пружината нараства. По този начин се отстраняват условията за възникване на резонанс. За същата цел понякога се използват и конични пружини, чесотата на собствените трептения на които се изменя по дължината им и възникването на резонанс е изклюяено.

2.6. Материали за изработка на елементите на клапанната група:
•    Клапани – всмукателните клапани се изработват от хромови (40х), хром-никелови (40ХН) и други легирани стомани. Изпускателните клапани се изработват от топлоустойчиви стомани с голямо съдържание на хром, никел и други легиращи метали: 4Х9С2, 4Х10С2М, Х12Н7С, 40СХ10МА
•    Седла на клапаните – използваните материали се топлоустойчиви стомани, легирани чугуни, алуминиев бронз или металокерамични материали.
•    Водачи на клапаните – тежките условия, при които работят, за изработването и се налага използване на материали с висока топло- и исносоустойчивост и добра топлопроводимост, като сивия перлитен чугун и алуминиевия бронз.
•    Пружини – те се изработват чрез навиване на тел от пружинна стомата, като 65Г, 60С2А, 50ХФА
3. Действие:
3.1. Действие на ГРМ: Действието на ГРМ е кинематически свързан с коляновия вал, като се движи синхронно с него. ГРМ отваря и херметично затваря всмукателните и изпускателните отвори на отделните цилиндри в приетия ред на работа. Така се извършва процеса на газообмена в цилиндрите.
3.2.Действие на задвижването на ГРМ: Задвижването на ГРМ зависи от разположението на разпределителния вал.
•    При долно разположен вал - чрез цилиндрични зъбни колела за по-плавна работа се изработва с наклонени зъби, а за безшумна работа зъбния венец се изработва от текстолит. За осигуряване на задвижването при по-голямо разстояние се използва паразитно зъбно колело или верига.
•    При горно разположен вал - чрез ролкова верига. Сравнително малък шум, чрез проста конструкция, малка маса, но веригата се износва и разтегля. Чрез зъбен ремък, изработен от неопренова основа, армирана със стоманена тел и покрит с найлонов износоустойчив пласт. Проста конструкция, безшумна работа.
3.3. Диаграма на газоразпределение: общо проходно сечение, предоставено за преминаване на газовете през клапана, зависи от продължителността на отварянето му. Както е известно в четиритактовите двигатели за реализиране на тактовете поемане и изпускане са предвидени по един ход на буталото, съответстващ на завъртане на коляновия вал на 180˚. Опитът обаче показва, че за по-добро напълване и очистване на цилиндъра е необходимо продължителността на процесите пълнене и изпускане да бъде по-голяма от съответните ходове на буталото, т.е. отварянето и затварянето на клапаните да се извършва не в мъртвите точки на хода на буталото, а с известно изпреварване или закъснение.
    Моментите на отваряне и затваряне на клапаните се изразява в ъгли на завъртане на коляновия вал и се наричат фази на газоразпределение. За по-голяма надеждност тези фази се изработват във вид на кръгови диаграми (фиг.1).
    Всмукателният клапан се отваря обикновенно с ъгъл на изпреварване φ1=5˚ – 30˚ преди буталото да стигне горна мъртва точка. Това осигурява известно проходно сечение през клапана още в самото начало на хода на пълнене и по този начин  подобрява напълването на цилиндъра. Затварянето на всмукателния клапан се извършва с ъгъл на закъснение φ2=30˚ - 90 ˚  след като буталото е минало през долна мъртва точка. Закъснението на затварянето на всмукателния клапан позволява да се използва скоростта на засмуканата прясна горивна смес за подобряването на напълването и следователно за повишаване на мощността на двигателя.
       Отварянето на изпускателния клапан се извършва с ъгъл на изпреварнане φ3= 40˚ - 80˚ т.е. в края на работния ход, когато налягането в газовете на цилиндъра е сравнително високо (0,4 – 0,5 МРа). Започналото при това налягане интензивно изхвърляне на газовия цилиндър води до бързо спадане на наляганети и температурата им, с което значително се намалява работата за изтласкване на работните газове. Изпускателния клапан се затваря с ъгъл на закъснение φ4= 5˚ - 45˚. Това закъснение осигурява добро отчистване на горивната камера от отработилите газове.


4. Диагностика, техническо обслужване, ремонт:
4.1. Диагностика на ГРМ
Диагностични признаци:
•    Намалена мощност на ДВГ:
- Намалена хлабина между клапите и повдигачите;
     - Непълно налягане на клапаните към леглата им;
- Заяждане на клапаните.
•    Увеличен разход на гориво:
- Намалена хлабина между клапаните и повдигачите;
- Непълно налягане на клапаните към леглата им;
     - Заяждане на клапаните.
•    Чукане в ДВГ:
- Износване на разпределителните зъбни колела;
- Задиране на гърбиците на разпределителния вал;
- Увеличена хлабина между стъблата на клапаните и втулките им;
- Голяма хлабина между клапаните и повдигачите;
- Счупване, нарушена еластичност на пружините на клапаните.
•    Измерено ниско налягане:
- Подбитите легла на клапаните;
- Мека или счупена пружина на клапаните;
- Прегорял клапан;
- Прегоряла или скъсана гарнитура на главата;
- Нерегулирана топлинна хлабина.
•    Измерено високо налягане.
- Намалена височина на главата;
- По-тънка гарнитура.
Методи за диагностика на ГРМ:
•    Измерване на налягането в цилиндъра в края на такта сгъстяване. При измерване трябва да са спазени следните условия: ДВГ да е загрят до работната си температура; Запалителните свещи да са демонтирани; Централният кабел на индукционната бобина да е замасен и Дроселовата и въздушната клапи са отворени. Измерването се извършва с компресори. Разликата в наляганията между отделните цилиндри не трябва да е по-голяма от 5%.
4.2. Регулиране на топлинната хлабина в ГРМ: проверката и регулирането на топлинната хлабина се извършва с помощта на хлабиномерни пластини в последователност, съответстваща на реда на работа на двигателя, започвайки с първи цилиндър. Хлабината се счита за правилно регулирана, когато хлабиномерната пластина с дебелина, отговаряща на норнмалната хлабина, преминава свободно. При регулиране на хлабината регулировъчния винт се придържа с отверка, разхлабва се контрагайката, поставя се хлабиномерната пластина между стеблото на клапана и кобилизаца и завъртайки регулировъчния винт се установява необходимата хлабина. След това контрагаиката се стяга.
4.3. Ремонт на клапанна група:
•    Ремонт на клапани - основните неизправности са износване и прегаряне на конусната работна повърхнина, исносвана на стеблото и поява на пукнатини. При прегаряне на главите или наличие на пукнатини клапаните се бракуват. Огънати стебла на клапаните се изправят на ръчна преса с помощта на присбособление. Износени стебла на клапаните се възстановавят чрез хрониране или пожелезяване, след което се шлифоват на номинален размер или на увеличен ремонтен размер. Износена работна повърхност на главата на клапана се шлифова на ремонтен размер. Клапаните се притриват на седлата с помощта на абрезивни пасти. Точността на притриване се проверява като върху монтираните клапани се налее керосин, и ако той не протече то 4 – 5 минути притриването е добро. Клапанните пружини не се възстановяват, а се заменят с нови.

• Предишна
• Следваща