На втором этапе параллельно с компоновкой КШМ и проработ­кой конструкции камеры сгорания определяются основные конст­руктивные параметры МГР, такие, как диаметры горловин клапа­нов, максимальный подъем клапанов, фазах газораспределения на характерных (оговариваемых в техническом задании) режимах по внешней скоростной характеристике, а также реализуется профили­рование кулачков.

Содержание третьего этапа составляет отработка конструкции отдельных элементов механизму.

Для обеспечения максимальной гидродинамической эффективно­сти МГР желательно, чтобы кулачок обеспечивал мгновенное отк­рытие, постоянный максимальный выстой клапана и мгновенное его закрытие. Практическая реализация такого идеализированного закона движения клапана привела бы к возникновению бесконечно больших ускорений и, следовательно, бесконечно больших инерци­онных нагрузок на элементы механизма в начальной и конечной фазах его движения.

С учетом этого задача профилирования кулачков может быть сформулирована как синтезтаких профилей, которые обеспечивали бы наибольшую гидродинамическую эффективность МГР при прием­лемых динамических нагрузках на элементы привода клапана.

Гидродинамическая эффективность профиля кулачка определяет­ся законом изменения проходного сечения клапанной щели за время соответствующего такта (впуска или выпуска) и оценивается параметром время-сечение.

Уровень динамической погруженности элементов МГР опреде­ляется величиной и характером изменения по времени сил, воз­никающих в газораспределительном механизме при работе двига­теля. Интенсивные динамические нагрузки способны нарушить работоспособность конструкции МГР не только вследствие воз­никновения в его элементах опасных для прочности напряжений. Они могут явиться также причиной возникновения в упругой систе­ме механизма интенсивных резонансных колебаний, которые могут приводить к существенным искажениям закона движения клапана по сравнению с задаваемым профилем кулачка. В предельном слу­чае такие колебания могут стать причиной потери контакта между элементами МГР — нарушения (разрыва) кинематической связи между ними, а также разгерметизации внутрицилиндрового про­странства.

Основными расчетными нагрузками, определяющими конструк­цию и уровень динамической нагруженности деталей клапанного механизма, являются силы инерции,  упругости пружины, давления газов (рис. 9.28).

Силы инерции возникают вследствие неравномерного движе­ния элементов МГР. Качественный анализ кинематики клапана свидетельствует о наличии в характере его движения чередования фаз разгона и замедления.