Товкач, штанга, коромисло та клапан
Товкачі призначені для передачі зусилля від кулачків розподільчого валу до штанг. Виготовляють їх із сталі або чавуну. Вони бувають грибоподібними, циліндричними та роликовими (двигуни ЯМЕ-236, ЯМЕ-238).
Циліндричні штовхачі мають сферичні заглиблення для встановлення штанг. Переміщуються вони у напрямних, виконаних у блоці циліндрів. Сталеві штовхачі мають наплавлену чавунну п'яту, що стикається з кулачком.
Штанги передають зусилля від штовхачів до коромислів. Їх виготовляють порожнистими зі сталі (ЗІЛ-130) або дюралюмінію (ЗМЗ-24, 3M3-53) зі сталевими сфероподібними наконечниками. Останніми штанга впирається з одного боку в штовхач, з іншого - в сферичну поверхню гвинта регулювального, вкрученого в коромисло.
Коромисло передає зусилля від штанги до клапана. Виготовляють коромисла із сталі чи чавуну («Москвич-412»). Плечі коромисла зазвичай неоднакові - плече з боку клапана довше. Цим зменшується висота підйому штовхача та штанги.
Коромисла встановлюють на загальну вісь, укріплену на головці циліндрів за допомогою стійок. Ось коромисел порожниста, коромисла гойдаються на бронзових втулках.
Клапани відкривають та закривають впускні та випускні канали. Клапан складається з тарілчастої плоскої головки та стрижня. Діаметр головки впускного клапана роблять більше ніж випускного. Впускні клапани виготовляють з хромистої сталі, випускні клапани (або їх головки) - з жаростійкої сталі. Вставні сідла клапанів, що запресовуються в головку або блок циліндрів, виготовляють із жаростійкого чавуну. На робочу поверхню головки випускних клапанів двигуна іноді наплавляють жаростійкий сплав, а стрижень клапана виконують порожнистим.
Для кращого охолодження внутрішню порожнину випускних клапанів заповнюють металевим.натрієм, який має високу теплопровідність і температура
туру плавлення 98°С. При русі клапана розплавлений натрій, переміщаючись усередині стрижня, переносить тепло від головки до стрижня, яке потім передається напрямній втулці.
Робоча поверхня головки клапана (фаска) зазвичай має кут 45 °, тільки у впускних клапанів двигуна ЗІЛ -130 цей кут дорівнює 30 °. Фаску головки клапана ретельно обробляють та притирають до сідла.
Стрижень клапана має виточення, в яку вставляють сухарики для кріплення упорної шайби пружини 6 клапана. Стрижні клапанів переміщуються в напрямних втулках - чавунних або металокерамічних (ЗМЗ -24, 3M3-53, ЯМЗ -740).
Клапан притискається до сідла однією чи двома («Москвич-412», ЯМЗ-740) пружинами. При двох пружинах напрямок їх витків має бути різним, щоб при поломці однієї з них її витки не могли потрапити між витками іншої.
Випускні клапани двигунів ЗІЛ при роботі примусово повертаються, що запобігає їх заїданню та обгоранню. Механізм повороту складається з нерухомого корпусу, п'яти кульок зі зворотними пружинами, дискової пружини та опорної шайби із замковим кільцем. Корпус встановлюється на направляючій втулці клапана в поглибленні головки циліндрів і має секторні пази для кульок. Опорна шайба та дискова пружина із зазором надіті на виступ корпусу. При закритому клапані, коли зусилля пружини невелике, дискова пружина вигнута зовнішньою кромкою догори, а внутрішньої кромкою спирається на заплічник корпусу. Коли відкривається клапан, зусилля пружини збільшується, дискова пружина розпрямляється і лягає на кульки (рис. 1, в). Зусилля пружини передається на кульки, і вони, перекочуючись секторними пазами корпусу, повертають дискову пружину і опорну шайбу, аотже, пружину клапана та клапан.
При закритті клапана зусилля його пружини зменшується, дискова пружина прогинається і упирається в заплечик корпусу, звільняючи кульки, які під дією пружин повертаються у вихідне положення.
Для забезпечення щільного закриття клапана між його стрижнем і шкарпеткою коромисла (верхнє розташування клапанів) або штовхачем (нижнє розташування клапанів) повинен бути зазор.
При малому зазорі і нагріванні двигуна можуть відбутися нещільна посадка клапана на сідло, витік газів і обгорання робочої поверхні головки клапана, при збільшеному зазорі - неповне відкриття клапанів, погіршення наповнення і очищення циліндрів, підвищення ударного навантаження на пов'язані деталі клапанного механізму, що приводять до них зносу.
Для холодних двигунів 3M3-53 і ЗІЛ -130 зазор між стрижнем клапана і носком коромисла становить 0,25-0,30 мм, для ЗМЗ -24 - 0,35-0,40 мм (для першого і восьмого клапанів 0,30 -0,35 мм), для двигуна ЯМЗ -740 - 0,15-0,20 мм для впускного та 0,20-0,25 мм для випускного клапанів.