Công nghệ
Xupáp thông minh (Phần I)
Xu hướng phát triển của ô tô hiện đại ngày nay là gia
tăng tốc độ cực đại từ 180-250 km đến 250-330 km/h
và giảm tiêu hao nhiên liệu. Các giải pháp được đưa ra
nhằm tăng tốc độ động cơ là điều khiển pha phối khí
hoặc thay đổi hành trình xupáp thông minh. Tiếp theo
đó nhiều hãng xe lớn trên thế giới đã và đang áp dụng
giải pháp thứ hai vào mục đích trên. Các công nghệ
như VVTL-i của Toyota; VTEC của Honda; MIVEC của
Mitsubishi; VALVETRONIC của BMW; VVEL của Nissan
lần lượt xuất hiện đã khẳng định tầm quan trọng của
vấn đề nêu trên. Bài viết kỳ này chúng tôi sẽ lần lượt
giới thiệu với các bạn về các công nghệ này.
Công nghệ VVTL-i của Toyota.
Hệ thống VVTL-i dựa trên hệ thống VVT-i và áp dụng
một cơ cấu chuyển đổi vấu cam để thay đổi hành trình
của xupáp nạp và xả. Điều này cho phép đạt được công
suất cao mà không ảnh hưởng đến tính kinh tế của
nhiên liệu hay ô nhiễm khí xả.
Cấu tạo và hoạt động của hệ thống VVTL-i về cơ bản
giống như hệ thống VVT-i. Việc chuyển đổi giữa hai
vấu cam có biên dạng khác nhau dẫn đến làm thay đổi
hành trình của xupáp.
Trong cơ cấu chuyển vấu cam, ECU động cơ điều khiển
chuyển đổi giữa 2 vấu cam nhờ van điều khiển dầu
VVTL dựa trên các tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước
làm mát và cảm biến vị trí trục khuỷu.
Các bộ phận cấu thành hệ thống VVTL-i gần giống như
những bộ phận của hệ thống VVT-i. Đó là van điều
khiển dầu cho VVTL, các trục cam và cò mổ.

trung bình.
Tốc độ cao (Tốc độ động cơ: trên 6000 vòng/phút,
nhiệt độ nước làm mát: cao hơn 6000C).
Như trong hình vẽ bên trên, phía xả của van điều khiển
dầu được đóng lại sao cho áp suất dầu tác dụng lên
phía cam tốc độ cao của cơ cấu chuyển vấu cam.
Lúc này bên trong cò mổ, áp suất dầu đẩy chốt chặn
đến dưới chốt đệm để giữ chốt đệm và cò mổ. Do đó,
cam tốc độ cao ấn xuống cò mổ trước khi cam tốc độ
thấp và trung bình tiếp xúc với con lăn. Nó dẫn động
các xupáp bằng cam tốc độ cao. ECU động cơ đồng
thời phát hiện rằng vấu cam đã được chuyển sang vấu
cam tốc độ cao dựa trên tín hiệu từ công tắc áp suất
dầu.
Công nghệ VTEC của Honda.
Hệ thống VTEC nhằm cải thiện hiệu suất động cơ ở tốc
độ thấp và cao bằng cách bố trí hai loại vấu cam ở mỗi
xilanh, vấu cam tốc độ thấp và vấu cam tốc độ cao. Tùy
theo điều kiện làm việc cụ thể của động cơ mà sử dụng
loại vấu cam phù hợp.
Ở dải tốc độ thấp, thời gian mở xupáp được tối ưu hóa
nhằm đạt được mômen xoắn cần thiết để xe có thể di
chuyển tốt nhất ở vòng tua thấp, đồng thời tiết kiệm
nhiên liệu.
Ở dải tốc độ cao, độ mở xupáp và thời gian mở xupáp
được tăng lên, không khí được nạp vào nhiều hơn. Hệ
thống cung cấp cho xe khả năng di chuyển tốt ở tốc độ
thấp và tăng hiệu suất động cơ khi tốc độ xe tăng lên.
Qua nhiều năm phát triển, các động cơ của Honda đã
sử dụng qua năm loại hệ thống VTEC khác nhau gồm:

thống VTEC với một trục cam đặt trên, mỗi cụm cò mổ
gồm hai cò mổ tốc độ thấp ở hai bên và một cò mổ tốc
độ cao ở giữa.
Ở dải tốc độ thấp, các cò mổ tốc độ thấp và tốc độ cao
chuyển động riêng rẽ. Các xu páp mở ra ít và thời gian
mở ngắn. Ở dải tốc độ cao, PCM/ECM kích hoạt để
VTEC hoạt động, các piston nối dưới tác động của dầu
thủy lực sẽ di chuyển để nối các cò mổ tốc độ thấp và
tốc độ cao với nhau thành mối khối. Lúc này, các xu
páp mở ra nhiều hơn và thời gian mở tăng lên. Không
khí được nạp vào nhiều hơn, công suất động cơ tăng
lên nhanh chóng. Hình ảnh động dưới đây sẽ giúp các
bạn dễ hình dung hơn hoạt động của một hệ thống
VTEC kiểu SOHC.