Visuose šiuolaikiniuose automobilių varikliuose, naudojamas dujų skirstymo mechanizmas su viršutiniu vožtuvų išdėstymų.
Šį mechanizmą sudaro:
Skirstymo velenas ir jo pavara (krumpliaračiai arba žvaigždutės ir grandinė);
Pavaros detalės – kėlikliai su kreipiamosiomis įvorėmis, strypeliai ir svirtelės;
Vožtuvai, jų kreipiamosios įvorės ir spyruoklės, spyruoklių atraminės poveržlės su jų tvirtinimo detalėmis.
Besisukančio skirstymo veleno kumštelis remiasi į kėliklį, kuris kildamas iškelia aukštyn strypelį. Strypelis pakelia svirtelės vieną petį.
Tuo metu kitas petys paspaudžia vožtuvą ir jį atidaro. Kai kumštelis nustoja veikęs kėliklį, spyruoklė uždaro vožtuvą ir grąžina jo pavaros detales į pradinę padėtį.
Skirstymo velenas išliejamas iš ketaus arba štampuojamas iš plieno. Jis turi atraminius kakliukus, kumštelius, alyvos siurblio ir uždegimo sistemos skirstymo pavaros krumpliaratį, degalų siurblio pavaros ekscentriką.
Veleno kakliukai, kumšteliai ir ekscentrikai termiškai apdorojami ir šlifuojami. Kad būtų lengviau įtvirtinti, veleno kakliukai gaminami nevienodo skersmens. Jų skersmuo mažėja veleno užpakalinio galo link.
Kiekvienam variklio cilindrui velene yra po įsiurbimo ir išmetimo kumštelį.
Vienaeiliuose keturcilindriuose varikliuose įvairių cilindrų vienos paskirties kumšteliai išdėstyti 90( kampu, V formos aštuoncilindriuose varikliuose – 45( kampu.
Skirstymo velenas sukasi įvorėse, kurių vidinis paviršius išlietas babitu. V formos variklių velenas įrengtas tarp cilindrų kairiųjų ir dešiniųjų eilių.
Per keturtakčio variklio darbo ciklą, t.y. per du alkūninio veleno apsisukimus, skirstymo velenas turi po vieną kartą atidaryti visus variklio vožtuvus, apsisukdamas vieną kartą. Kad tai būtų įmanoma, skirstymo veleno krumpliaračio arba žvaigždutės krumplių skaičius turi būti du kartus didesnis už alkūninio veleno krumpliaračio krumplių skaičių.
Krumpliaračius reikia taip sujungti, kad sutaptų žymės ant jų krumplių.
Skirstymo velenui išilgai pasislinkti neleidžia flanšas, dviem varžtais pritvirtintas prie cilindrų bloko priekinės sienelės.
Kėlikliai būna plieniniai arba ketiniai, termiškai apdoroti.
Strypeliai gaminami iš plieninių arba diuraliumininių vamzdelių, į kuriuos iš abiejų galų įpresuojami plieniniai antgaliai. Sferiniais paviršiais pastarieji apačioje remiasi į kėliklį, o viršuje – į svirtelės peties įdubą. Kai alkūninis velenas ima suktis greičiau kaip 5000 min, strypeliai pradeda vibruoti, dėl to pablogėja variklio darbas. Todėl variklių, kurių alkūninių velenų sukimosi dažnis didesnis kaip 5000
min,skirstymo velenas įrengtas viršuje, ir jo kumšteliai veikia tiesiog svirteles.
Į svirtelių angas įpresuotos bronzinės įvorės. Svirtelės užmaunamos ant tuščiavidurės ašies, įtvirtintos stoveliuose prie cilindrų galvutės.
Cilindrinės spyruoklės, užmautos ant ašies tarp svirtelių, neleidžia joms išilgai pasislinkti. Į vieną svirtelės petį įsuktas varžtas su kontraveržle.
Vožtuvas, susidedantis iš galvutės ir strypelio, uždaro siurbimo arba išmetimo kanalą cilindrų galvutėje. Siurbimo vožtuvo galvutės skersmuo didesnis už išmetimo vožtuvo galvutės skersmenį, todėl cilindrai geriau prisipildo naujo degiojo mišinio. Tuo tikslu variklio siurbimo vožtuvai turi tulpės žiedo galvutę. Vožtuvo galvutės nuožula nupjauta 45( arba 30(
kampu ir glaudžiai prisispaudžia prie lizdo nuožulos.
Vožtuvų lizdai gaminami žiedų formos iš karščiui atsparaus plieno ir įpresuojami į cilindrų bloko galvutę.
Siurbimo vožtuvas gaminamas iš chrominio plieno, o išmetimo – iš karščiui atsparaus (silicio-chromo) plieno. Kai kurių variklių išmetimo vožtuvų darbiniai paviršiai, kad ilgiau nesudiltų, aplydyti karščiui atspariu lydiniu. Variklių ЗМЗ-53 ir ЗИЛ-130 išmetimo vožtuvų strypai gaminami tuščiaviduriai ir pripildomi natrio. Dėl to jie per daug neįkaista.
Vožtuvų strypelių kreipiamosios įvorės būna ketinės arba metalinės –
keraminės. Jos įpresuojamos į cilindrų galvutę. Fiksavimo žiedas arba briaunelė viršutiniame įvorės gale neleidžia joms pasislinkti išilgai ašies.
Spyruoklė, pagaminta iš specialios plieninės vielos, tampriai prispaudžia vožtuvą prie lizdo. Vienu galu spyruoklė remiasi į poveržlę cilindrų galvutėje, o kitu galu – į atraminę poveržlę, kurią laiko du kūginiai veržtukai, įstatyti į vožtuvo strypelio išdrožą. Ant siurbimo vožtuvų strypelių užmaunami guminiai gaubtuvėliai, kurie neleidžia alyvai patekti į cilindrus.
Kad vožtuvas glaudžiai prisigaustų prie lizdo, dirbant dizeliui, kai įšilęs strypelis pailgėja, tarp vožtuvo ir kėliklio arba svirtelės turi būti šiluminis tarpelis, kuris tikrinamas, ataušus dizeliui.
Dujų skirstymo fazės. Variklis dirba maksimalia galia, kai jo cilindrai gerai pripildomi naujo degiojo mišinio ir iš jų išvalomi deginiai.to pasiekiama, anksčiau atidarant ir vėliau uždarant vožtuvus mirties taškų atžvilgiu. Vožtuvų atidarymo ir uždarymo momentai, išreikšti alkūninio veleno pasisukimo kampo laipsniais, vadinami dujų skirstymo fazėmis.
Karbiuratorių variklių siurbimo vožtuvas ima atsidaryti, kai skriejikui dar lieka 10-25( iki VMT ( išmetimo takto pabaigoje ), o užsidaro po to, kai skriejikas jau yra praėjęs AMT 50-75 ( suspaudimo takto pradžioje ).
Siurbimo vožtuvo atidarymo trukmė 240-280( alkūninio veleno pasisukimo kampo.
Išmetimo vožtuvas atsidaro variklio darbo eigos pabaigoje taip pat anksčiau laiko, t. y. Kai skriejikui iki AMT padėties lieka praeiti 50-70(, o užsidaro siurbimo takto pradžioje pavėluotai, t.y. skriejikui praėjus VMT
20-50(. išmetimo vožtuvo atidarymas trunka 250-280( alkūninio veleno pasisukimo kampo.
Momentas , kai abu vožtuvai būna atidaryti, vadinasi vožtuvų perdengimu.
Tuo metu iš cilindrų nauju degiuoju mišiniu išpučiami deginiai.
Daugiacilindrių variklių darbas. Kad daugiacilindris variklis dirbtų tolygiai, vienvardžiai taktai įvairiuose cilindruose turi kartotis tam tikra tvarka, kuri priklauso nuo alkūninio veleno pasisukimo kampo.
Variklio darbo tvarka – tai taktų kaitaliojimasis jo cilindruose. Darbo tvarka priklauso nuo alkūninio veleno švaistiklių kakliukų ir skrstymo veleno kumštelių išsidėstymo.
Variklio cilindrai numeruojami, pradedant nuo alkūninio veleno priekinio galo. Taip pat numeruojami ir V formos variklių cilindrai, bet čia pirmąja laikoma eilė, esanti iš dešinės pusės pagal automobilio eigą.
Keturcilindrių variklių švaistikliniai kakliukai išdėstyti poromis: 1 su
4 ir 2 su 3 180( kampu. Todėl variklio darbo tvarka gali būti tokia:
1 – 3 – 4 – 2 ( АЗЛК-412 )
1 – 2 – 4 – 3 ( ГАЗ-24 )
Aštuoncilindrių V formos variklių švaistikliniai kakliukai išdėstyti 90
kampu vienas kito atžvilgiu. Šių variklių darbo tvarka paprastai būna tokia: 1 – 5 – 4 – 2 – 6 – 3 – 7 – 8.
Pagrindiniai dujų skirstymo mechanizmo gedimai:vožtuvai nesandariai prisispaudžia prie lizdų, vožtuvai nepilnai atsidaro.