Для улучшения наполнения цилиндров чистым воздухом или горючей смесью и более полной очистки от отработавших газов необходимо открывать и закрывать впускные и выпускные клапаны не тогда, когда поршень находится в верхней или нижней мертвых точках, а несколько раньше или позднее (рис. 33).
При этом лучше используется инерция газового потока, снижается сопротивление проходу газов через открывающийся клапан и уменьшается противодавление газов на поршень.
Во всех дизелях впускные клапаны открываются с опережением, то есть до прихода поршня в верхнюю мертвую точку. В этом случае до начала движения поршня вниз впускной клапан будет уже приоткрыт на некоторую величину, и сопротивление проходу воздуха через клапан будет уменьшено. В результате этого в цилиндр попадает больше воздуха.
Закрывается впускной клапан с запаздыванием, то есть после того, как поршень проходит нижнюю мертвую точку.
Позднее закрытие впускного клапана также способствует лучшему наполнению цилиндра в результате использования инерции газового потока и более длительного открытия клапана.
Опережение открытия и запаздывание закрытия впускного клапана позволяет продлить такт впуска со 180° (ход поршня от верхней до нижней мертвой точки по углу поворота коленчатого вала) до 210—236° и более.
В карбюраторных двигателях впускной клапан открывается с опережением только у высокооборотных двигателей.
Выпускные клапаны во всех двигателях начинают открываться до прихода поршня в нижнюю мертвую точку, то есть с опережением. Величина этого опережения может составлять до 50—60° по углу поворота коленчатого вала. В этом случае к моменту прихода поршня в нижнюю мертвую точку часть отработавших газов уже успеет выйти из цилиндра, а давление газов, оставшихся в нем, значительно снизится. Предварительный выпуск газов необходим для уменьшения противодавления газов на поршень при их выталкивании во время такта выпуска.
Закрываются выпускные клапаны во всех двигателях с запаздыванием, что способствует лучшей очистке цилиндров.
Общая продолжительность процесса выпуска достигает 240—260° по углу поворота коленчатого вала.
В двигателях с опережением открытия впускного клапана и запаздыванием закрытия выпускного клапана некоторое время оба клапана будут открыты одновременно. Такое положение называют перекрытием клапанов.
Моменты начала открытия и конца закрытия впускного и выпускного клапанов принято определять по положению поршня относительно верхней или нижней мертвой точки и в градусах угла поворота коленчатого вала.
Величины углов в градусах поворота коленчатого вала, во время которых клапаны открыты, называют фазами газораспределения.
Фазы газораспределения наносят на диаграмму газораспределения (рис. 33).