Trong động cơ ô tô, hệ thống phân phối khí đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát quá trình nạp và thải khí, giúp động cơ hoạt động hiệu quả và ổn định. Hệ thống này bao gồm nhiều bộ phận phối hợp nhịp nhàng để đảm bảo tỷ lệ hòa khí tối ưu, từ đó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và mức tiêu hao nhiên liệu. Vậy hệ thống phân phối khí có những loại nào, hoạt động ra sao? Tham khảo ngay bài viết dưới đây của Carpla!
1. Hệ thống phân phối khí là gì?
Hệ thống phân phối khí là bộ phận trong động cơ đốt trong của ô tô, có nhiệm vụ điều chỉnh quá trình nạp hỗn hợp nhiên liệu – không khí vào buồng đốt và xả khí thải ra ngoài. Nó hoạt động đồng bộ với các chu kỳ của động cơ để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
Hệ thống phân phối khí đóng vai trò như “hơi thở” của động cơ, kiểm soát lượng khí vào và ra ở đúng thời điểm. Nó thường bao gồm trục cam, xupap và các chi tiết liên quan, được điều khiển cơ học hoặc điện tử.
2. Cấu tạo của hệ thống phân phối khí trên ô tô
Hệ thống phân phối khí trên ô tô bao gồm nhiều bộ phận phối hợp chặt chẽ để điều hòa luồng khí. Dưới đây là các thành phần chính:
2.1 Trục cam
Trục cam là bộ phận trung tâm của hệ thống phân phối khí, nằm ở đầu xi lanh hoặc trong khối động cơ. Nó có các vấu cam hình bầu dục, quay để đẩy xupap mở hoặc đóng theo chu kỳ động cơ. Trục cam được dẫn động bởi dây đai hoặc xích từ trục khuỷu, đảm bảo thời gian đóng/mở chính xác trong hệ thống phân phối khí.
2.2 Xupap
Xupap là các van điều khiển luồng khí trong hệ thống phân phối khí. Có 2 loại chính: xupap nạp (đưa khí vào buồng đốt) và xupap xả (đẩy khí thải ra ngoài). Xupap được làm từ thép chịu nhiệt, hoạt động nhờ trục cam đẩy qua con đội hoặc đòn gánh, đảm bảo luồng khí lưu thông hiệu quả.
2.3 Lò xo xupap
Lò xo xupap trong hệ thống phân phối khí giữ vai trò đóng xupap sau khi trục cam ngừng đẩy. Nó được làm từ thép đàn hồi, tạo lực ép để xupap trở về vị trí ban đầu, ngăn rò rỉ khí. Lò xo xupap đảm bảo hệ thống phân phối khí hoạt động chính xác ở tốc độ cao.
2.4 Các công nghệ hiện đại
Các công nghệ hiện đại trong hệ thống phân phối khí bao gồm VVT-i (Variable Valve Timing – intelligence) và VANOS. Chúng điều chỉnh thời gian mở/đóng xupap linh hoạt theo tốc độ động cơ, tăng công suất và tiết kiệm nhiên liệu. Những cải tiến này nâng cao hiệu quả của hệ thống phân phối khí trên xe hiện đại.
Cấu tạo này cho thấy hệ thống phân phối khí là một tổ hợp tinh vi, đảm bảo động cơ hoạt động trơn tru.
- Tham khảo thêm: Cây láp là gì? Vai trò và cách bảo dưỡng trục truyền động ô tô
- Tham khảo thêm: Ly hợp ô tô là gì? Chi tiết cấu tạo và cách phân loại
3. Chức năng của hệ thống phân phối khí
Hệ thống phân phối khí đóng vai trò thiết yếu trong động cơ ô tô với nhiều chức năng quan trọng. Trước hết, nó đưa hỗn hợp nhiên liệu và không khí vào buồng đốt, đảm bảo lượng khí đủ cho quá trình cháy hiệu quả. Đồng thời, hệ thống đẩy khí thải ra ngoài sau khi đốt, duy trì hoạt động trơn tru cho động cơ. Ngoài ra, bằng cách điều chỉnh thời gian mở/đóng xupap, nó tối ưu hóa công suất, giúp động cơ vận hành mạnh mẽ ở mọi tốc độ. Hệ thống còn kiểm soát khí nạp và xả chính xác, giảm thiểu khí thải độc hại, góp phần bảo vệ môi trường và đáp ứng tiêu chuẩn khí thải.
4. Phân loại hệ thống phân phối khí
Hệ thống phân phối khí được chia thành 3 loại dựa trên cấu trúc và nguyên lý hoạt động bao gồm:
4.1 Hệ thống phân phối khí dùng xupap
Hệ thống phân phối khí dùng xupap là loại phổ biến nhất, sử dụng xupap nạp và xả điều khiển bởi trục cam. Nó có 2 kiểu chính: OHV (Overhead Valve – xupap nằm dưới trục cam) và OHC (Overhead Camshaft – xupap nằm trên trục cam). Loại này đơn giản, hiệu quả và được dùng rộng rãi trên xe phổ thông.
4.2 Hệ thống phân phối khí dùng van trượt
Hệ thống phân phối khí dùng van trượt thay xupap bằng van trượt hình trụ hoặc phẳng, điều khiển luồng khí qua các khe hở. Nó ít phổ biến hơn do cấu trúc phức tạp, nhưng có ưu điểm giảm ma sát và tăng độ bền. Loại này thường thấy trên động cơ cũ hoặc xe đặc biệt.
4.3 Hệ thống phân phối khi hỗn hợp
Hệ thống phân phối khí hỗn hợp kết hợp xupap và các công nghệ hiện đại như VVT hoặc turbo tăng áp. Nó tối ưu hóa luồng khí nạp/xả theo điều kiện vận hành, tăng công suất và tiết kiệm nhiên liệu. Loại này phổ biến trên xe cao cấp hoặc xe thể thao.
5. Câu hỏi thường gặp
5.1 Xe hiện đại có công nghệ gì trong hệ thống phân phối khí?
Xe hiện đại tích hợp VVT-i, VANOS hoặc DOHC trong hệ thống phân phối khí. Chúng tăng công suất và tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả.
5.2 Hệ thống phân phối khí hỏng có dấu hiệu gì?
Hệ thống phân phối khí hỏng gây tiếng ồn từ đầu máy, giảm công suất hoặc xe rung khi chạy không tải. Bạn nên kiểm tra ngay.
5.3 Tự sửa hệ thống phân phối khí được không?
Bạn khó tự sửa hệ thống phân phối khí vì cần dụng cụ chuyên dụng và kiến thức kỹ thuật, nên nhờ gara uy tín xử lý.
6. Kết luận
Việc hiểu rõ về hệ thống phân phối khí sẽ giúp bạn nắm bắt được cấu tạo, chức năng. Kiểm tra và chăm sóc hệ thống này định kỳ không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn kéo dài tuổi thọ động cơ. Nếu bạn muốn cập nhật thêm nhiều thông tin hữu ích về bảo dưỡng và sửa chữa ô tô, đừng quên theo dõi Carpla – địa chỉ mua bán xe ô tô, đại lý bán bảo hiểm ô tô, dịch vụ làm đẹp xe,… để nhận được những chia sẻ mới nhất!
