Hệ thống Desmodromic - sáng tạo của Ducati

Cơ cấu phân khối khí Desmodromic (không lò xo) cho phép động cơ đạt được tốc độ lên tới 15.000 vòng/phút, gấp rưỡi so với loại dùng lò xo truyền thống.

Hệ thống phân phối khi trên động cơ làm nhiệm vụ đóng mở các xu-páp, điều khiển việc cấp hỗn hợp nhiên liệu không khí vào buồng đốt ở kỳ hút và thải khí xả. Để làm việc đồng bộ và chính xác với sự chuyển động của xi-lanh, cơ cấu phân phối khí được liên kết với trục khuỷu thông qua bộ truyền đai, xích hoặc bánh răng…

Trong cơ cấu phân phối khí truyền thống, lò xo luôn bị nén và có xu hướng tỳ van lên đế. Ở vòng tua lớn, hiện tượng cộng hưởng phát sinh. Ảnh chụp tốc độ cao cho thấy một, đôi khi cả 2 đầu lò xo rời khỏi điểm tỳ trước khi cam ép xuống.

Hệ thống phân phối khí truyền thống phát sinh nhiều nhược điểm khi làm việc ở tốc độ cao.

Giải pháp giảm dao động là sử dụng nhiều lò xo lồng vào nhau, nhưng lại phát sinh thêm vấn đề độ cứng lò xo không đảm bảo. Thực tế, vận tốc cao kéo theo quán tính lớn, lực ép lò xo không thể đóng van kịp trước khi pít-tông tiến đến điểm chết trên. Va chạm xuất hiện và một trong 2 chi tiết phải gánh chịu hậu quả. Bên cạnh đó, van không đóng kín, khí trong buồng đốt thoát ra ngoài trước khi quá trình cháy diễn ra gây ảnh hưởng tới khả năng vận hành của động cơ. Các van bị quá nhiệt dẫn đến cong vênh, nứt vỡ.

Việc tăng cứng lò xo có thể làm tăng độ kín khít của lò xo nhưng làm tăng ma sát, lực mở van lớn.

Những vấn đề trên dẫn tới hệ thống phân phối khí truyền thống có khả năng đáp ứng cho động cơ có vận tốc dưới 10.000 vòng/phút. Điều đó đã trở thành động lực để Fabio Taglioni tạo ra hệ thống phân phối khí không lò xo Desmodromic đầu tiên.

Cơ cấu phân phối khí Desmodromic cho phép động cơ làm việc ở tốc độ lên tới 15.000 vòng/phút

Nếu như hệ thống thông thường chỉ có một cò mổ làm nhiệm vụ mở van thì Desmodromic sử dụng thêm một cần đẩy thứ 2, làm nhiệm vụ đóng xu-páp thông qua con đội. Thực tế, hệ thống này vẫn cần dùng đến lò xo nhưng chỉ với chức năng làm kín khe hở ( >> Xem video nguyên lý hoạt động của hệ thống Desmodromic).

Sử dụng tải trọng nhỏ nhưng Desmodromic vẫn có tạo ra lực tỳ cần thiết cho van. Tải nhỏ cũng đồng nghĩa với việc có thể giảm nhẹ hệ thống (vòng bi, trục, đai hoặc xích truyền động), ma sát nhỏ giúp tăng hiệu suất, và đặc biệt cho phép động cơ làm ở tốc độ trên 15.000 vòng/phút.

Không phải là hệ thống điều khiển van ưu việt nhất, giá đắt, chi phí bảo dưỡng cao, và ồn nhưng nhờ những ưu việt của nó mà Desmodromic vẫn còn được sử dụng cho tới tận ngày nay. Phiên bản động cơ mới nhất của Ducati cũng được áp dụng công nghệ này.

Thế Hoàng