Распределительный вал представляет собой стержень с опор­ными шейками и кулачками, предназначенными для своевременного открытия клапанов. Конструкция вала и вариант его расположения относительно других деталей механизма показаны на рис. 1. Число опорных шеек у распределительного вала чаще всего равно числу коренных шеек коленчатого вала (в рядных двигателях с полноопорными коленчатыми валами опоры кулачкового вала располагают через каждые два цилиндра, т. е. через одну коренную опору); число кулачков соот­ветствует числу клапанов, а размещение их на стержне вала опре­деляется расположением цилиндров, порядком работы двигателя и принятыми фазами газораспределения. Кроме опорных шеек 29 и кулачков 28, распределительный вал в карбюраторных двигате­лях имеет обычно винтовую шестерню для привода маслонасоса и распределителя зажигания, а часто и эксцентрик привода бензо­насоса. В некоторых V-образных двигателях, например МеМЗ-966, ЗМЗ-66 и др., эксцентрик привода бензонасоса изготовляют в виде отдельной детали 5 и устанавливают на носке распределительного вала 12, как показано на рис. 2. В этом случае на носок устанав­ливают и соответствующий противовес 6 (балансир), выполненный в виде шайбы.

Рис. 1 – Детали газораспределительного механизма двигателя ЯМЗ-236:

1 — ведущая шестерня привода топливного насоса; 2 — упорный фланец распределительного вала; 3 — шестерня распре­делительного вала; 4, 6, 23 — болты; 5 — замковая шайба; 7 — ведомая шестерня привода топливного насоса; 8 — упор­ный фланец; 9 — шарикоподшипники; 10 — вал привода топливного насоса; 11 — ось коромысла; 12 — коромысло; 13 — упорная шайба; 14 — регулировочный болт; 15 — установочный штифт; 16 —штанга; 17 — направляющая втулка клапана; 18 — клапан впускной; 19 — клапан выпускной; 20 — втулки оси толкателей; 21 — ось толкателей; 22 — толкатели; 24 — подшипники (втулки) распределительного вала; 25 — втулка толкателя; 26 — ролики; 27 — рас­пределительный  вал;  28 — кулачки;   29 — опорная   шейка вала

Рис. 2 - Носок коленчатого вала и привод кулачково­го вала газораспределения:

1и 18 — шпонки; 2 — ступица шкива; 3 — крышка распредели­тельных шестерен; 4 —центробежный датчик ограничителя числа оборотов коленчатого вала; 5 — эксцентрик привода бензонасоса; 6 — балансир; 7 — отверстие в шестерне привода распределитель­ного пала; 8 — болт крепления ограничительного фланца; 9 — ог­раничительный фланец; 10 — распорное кольцо; 11— опорная шей­ка вала 12; 12 — распределительный (кулачковый) вал; 13 — ше­стерня привода вала 12; 14 — штифт; 15 и 16 — упорные шайбы; 17 — шайба; 19 — шестерня коленчатого вала; 20 — крышка ко­ренного подшипника; 21 — маслоотражатель; 22 — маслоотводный желобок; 23 — самоподжимнойрезиновый сальник с маслоотводным желобком; 24 — пылеотражатель;  25 — храповик; 26 — шкив

Распределительные валы дизелей и карбюраторных нижнекла­панных и верхнеклапанных двигателей с боковым нижним или верхним расположением вала имеют сходную конструкцию (см. рис. 1). Профили кулачков выбирают для них, сообразуясь с номи­нальными числами оборотов коленчатого вала двигателя, но в об­щем случае — это кулачки с выпуклым профилем обычные и так называемые безударные, обеспечивающие сравнительно плавный выбор зазоров в клапанном механизме.

Опорные шейки кулачковых валов в автомобильных двигателях с нижним расположением распределительного вала устанавливают в подшипниках, представляющих собой стальные кольца, внутрен­няя поверхность которых покрыта тонким слоем антифрикционного материала. Такие биметаллические подшипники часто делают свертными из стале-баббитовой ленты (ЗМЗ-53, ЗМЗ-66 и другие двига­тели) и запрессовывают в гнезда, расточенные в перегородках кар­тера. Чтобы облегчить установку вала в подшипники, опорные шей­ки его делают иногда неодинаковыми. Например, в двигателях МЗМА диаметр последней шейки (от маховика) выполняется на 5,5 мм меньше диаметра передней опорной шейки (со стороны шес­терни привода), а в двигателе ЗМЗ-21 на 4 мм. При одинаковых размерах опорных шеек, что более технологично, установку (просовывание вала через подшипники) осуществляют за счет гаранти­рованного зазора в подшипниках, составляющего 0,03—0,09 мм. В ряде конструкций подшипники выполняют из алюминиевых или других легких сплавов толстостенными разъемными и предва­рительно закрепляют на опорных шейках с помощью пружинящих колец либо стяжных болтов, а потом запрессовывают в свои гнезда в сборе с валом.

При верхнем расположении кулачковых валов для опорных шеек используют разъемные биметаллические тонкостенные под­шипниковые вкладыши, которые устанавливают в постели, сделан­ные в приливах головки цилиндров или в съемных кронштейнах. Применяют также установку распределительных валов по телу, обеспечивая в этом случае обильную смазку их опорных шеек.

Масло к опорным шейкам кулачковых валов обычно подается под давлением из каналов общей системы смазки двигателя. Кулач­ковые валы двигателей с верхним расположением выполняются с осевым сверлением, через которое масло подводится к опорным шейкам и кулачкам.

Распределительные валы куют из обычных или легированных среднеуглеродистых сталей (марок 40, 45, 40Х и др.), или же отли­вают из специального чугуна. Опорные шейки, кулачки и эксцент­рики закаливают аналогично шейкам коленчатых валов с приме­нением токов высокой частоты.

Осевое перемещение кулачковых валов допускается в пределахвсего 0,1—0,2 мм. Фиксацию их осуществляют специальными ограничительными фланцами или упорными болтами. Наибольшее распространение в автомобильных двигателях получил первый способ. Основу его составляет ограничительный фланец 9 и рас­порное кольцо 10 (см. рис. 2), размещаемые между передней опор­ной шейкой 11 кулачкового вала 12 и ступицей распределительной шестерни 13. Так как кольцо 10 делают толще фланца 9, то после затяжки болта крепления распределительной шестерни зажатым оказывается только распорное кольцо, что и обеспечивает заданное осевое перемещение кулачковому валу. Вал, установленный на место в сборе с шестерней 13, фиксируется в нужном положении ограни­чительным фланцем 9, который через окна 7 привертывается двумя болтами 8 к передней стенке блока цилиндров.

В дизеле ЯМЗ-236 (см. рис. 1) распорное кольцо заменено бур­тиком, сделанным на ступице шестерни 3. Осевое перемещение кулачкового вала 27 обеспечивается путем соответствующего под­бора толщины ограничительного фланца 2, который тоже разме­щается между торцами передней опорной шейки 29 и шестерни 3. Для крепления фланца 2 к блоку цилиндров в шестерне 3 преду­смотрены два круглых окна.

Когда распределительный вал фиксируют упорным болтом, то его размещают в крышке коробки распределительных шестерен и снабжают контргайкой. При этом в торец распределительного вала запрессовывают специальный термообработанный подпятник •со сферическим углублением или делают это углубление в головке болта крепления шестерни привода на носке распределительного вала. Зазор между упорным болтом и подпятником следует устанав­ливать только при выключенном двигателе. Иначе может произойти захватывание болта валом и неминуемая авария крышки шестерен. Привод распределительного вала осуществляют от коленчатого вала синхронно с вращением последнего и с заданным постоянным •передаточным отношением. В двухтактных двигателях распредели­тельный вал вращается с оборотами, равными оборотам коленчато­го вала, а в четырехтактных — скорость вращения распределительного вала вдвое меньше числа оборотов коленчатого вала. Распре­делительный вал приводят в движение с помощью различных шестерен, гибких цепейи зубчатых ремней.

Источник: Райков И.Я., Рытвинский Г.Н. Двигатели внутреннего сгорания, 1971 г.