Động cơ xăng (hoặc diezen) 4 kỳ sử dụng hệ thống trục cam, xupap để nạp hỗn hợp nhiêu liệu+không khí (hoặc không khí) và xả các khí đã cháy ra môi trường.
Trước hết phải khẳng định với bạn rằng trường hợp đứt dây curoa hoặc xích dẫn động trục cam (kể cả loại động cơ có 1(SOHC) hay 2 (DOHC) trục cam trên nắp máy) khi động cơ đang vận hành đều có thể gây ra hiện tượng xupap chọc vào đỉnh pitong bởi vì: xupáp đóng hay mở hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí của vấu cam của với xupap đó.
Nếu vấu cam đang tì lên đuôi xupap (hoặc đòn gánh) thì xúpap đó vẫn mở và khả năng chọc vào đỉnh pitong là hoàn toàn có thể xảy ra khi pitong vẫnchuyển động lên xuống do quán tính động cơ trong khi xupap đứng yên ở vị trí mở do đứt dây curoa (hoặc xích cam). Tuy nhiên việc đứt dây curoa dẫn động trục cam hoặc xích cam là điều hiếm khi xảy ra nếu bạn tuân thủ đúng thời gian thay thế do nhà sản xuất khuyến cáo.
- Đối với loại xe có 3 xupap (một trục cam trên nắp máy SOHC), thông thường sẽ là 2 xupap hút và 1 xupap xả. Sở dĩ nhà sản xuất chế tạo như vậy nhằm tăng hiệu suất nạp hỗn hợp không khí + nhiên liệu do tăng tiết diện của đường nạp (tăng số lượng xupap) dẫn đến tăng hiệu suất động cơ. Việc bố trí nhiều xupap làm giảm kích thước xupap do đó giảm được trọng lượng cũng như lực quán tính của xupap trong quá trình động cơ hoạt động.
Những yếu tố trên dẫn đến việc có thể nâng tốc độ động cơ lên cao hơn nhằm tăng công suất động cơ mà không cần hệ thống lò xo xúpáp quá cứng (để thắng được lực quán tính của xupap khi động cơ hoạt động ở tốc độ cao), qua đó cũng giảm được lực tác động lên trục cam, bạc đỡ trục cam, tăng thời gian sử dụng xích cam, dây curoa dẫn động trục cam.
-Đối với động cơ có 2 trục cam trên nắp máy (DOHC): Trục cam hút sẽ đảm đương việc mở xupap hút, trục cam xả đảm đương việc mở xupap xả. Với hệ thống phối khí loại này, Nhà sản xuất thường bố trí ít nhất 2 xupap nạp và 2 xupap xả đối với một buồng đốt.
Cách bố trí đó tạo ra hiệu suất nạp và xả cao hơn hẳn do tiết diện đường nạp và xả lớn; nhưng quán tính của xupap lại nhỏ do kích thước xupap nhỏ, do đó có thể nâng tốc độ động cơ lên cao, tăng công suất động cơ và giải quyết được những yếu tố phát sinh như đã nói ở trên với động cơ SOHC 3 xupap/ 1máy. Hơn nữa, đối với loại DOHC, do trục cam hút và trục cam xả riêng biệt nhau nên có thể điều chỉnh góc phối khí trong quá trình động cơ hoạt động (thay đổi thời gian, góc đóng mở xupap xả và hút điển hình là các hệ thống VVT-i, V-TEC...) nhằm tối ưu hóa hoạt động của động cơ ở mọi tốc độ.
Thêm một ưu điểm nữa của động cơ DOHC là sẽ tạo ra một không gian tối ưu chính giữa nắp xy lanh để bố trí bugi. Nhờ đó mà hỗn hợp nhiên liệu được đốt dàn đều từ nắp xylanh xuống đến đỉnh pitong theo hướng chuyển động của pitong (Nâng hiệu suất đốt và sinh công của của nhiên liệu)
Tuy nhiên, hệ thống DOHC có cấu tạo phức tạp, giá thành cao. Nhiều xupap nên xác suất để một hoặc một vài xupap không đóng kín trong quá trình động cơ vận hành lớn hơn, có thể phát sinh vấn đề nghiêm trọng hơn
Trên đây là một số thông tin về hệ thống phối khí SOHC và DOHC. Mỗi hệ thống đều có ưu điểm, nhược điểm, tuy nhiên, những xe oto đời mới , đắt tiền đa phần đều sử dụng DOHC. Một số loại xe máy cũng đã được trang bị hệ thống phối khí DOHC trong đó có chiếc xe quen thuộc với giới trẻ Hà Nội, TP HCM những năm 2000 là Suzuki Fx125 và hiệu quả của hệ thống này là không thể phủ nhận được. Nếu bạn đã cầm lái FX125 sẽ thấy sự khác biệt rất lớn với những chiếc xe máy 4 kỳ, 125cc loại khác.
Trước hết phải khẳng định với bạn rằng trường hợp đứt dây curoa hoặc xích dẫn động trục cam (kể cả loại động cơ có 1(SOHC) hay 2 (DOHC) trục cam trên nắp máy) khi động cơ đang vận hành đều có thể gây ra hiện tượng xupap chọc vào đỉnh pitong bởi vì: xupáp đóng hay mở hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí của vấu cam của với xupap đó.
Nếu vấu cam đang tì lên đuôi xupap (hoặc đòn gánh) thì xúpap đó vẫn mở và khả năng chọc vào đỉnh pitong là hoàn toàn có thể xảy ra khi pitong vẫnchuyển động lên xuống do quán tính động cơ trong khi xupap đứng yên ở vị trí mở do đứt dây curoa (hoặc xích cam). Tuy nhiên việc đứt dây curoa dẫn động trục cam hoặc xích cam là điều hiếm khi xảy ra nếu bạn tuân thủ đúng thời gian thay thế do nhà sản xuất khuyến cáo.
- Đối với loại xe có 3 xupap (một trục cam trên nắp máy SOHC), thông thường sẽ là 2 xupap hút và 1 xupap xả. Sở dĩ nhà sản xuất chế tạo như vậy nhằm tăng hiệu suất nạp hỗn hợp không khí + nhiên liệu do tăng tiết diện của đường nạp (tăng số lượng xupap) dẫn đến tăng hiệu suất động cơ. Việc bố trí nhiều xupap làm giảm kích thước xupap do đó giảm được trọng lượng cũng như lực quán tính của xupap trong quá trình động cơ hoạt động.
Những yếu tố trên dẫn đến việc có thể nâng tốc độ động cơ lên cao hơn nhằm tăng công suất động cơ mà không cần hệ thống lò xo xúpáp quá cứng (để thắng được lực quán tính của xupap khi động cơ hoạt động ở tốc độ cao), qua đó cũng giảm được lực tác động lên trục cam, bạc đỡ trục cam, tăng thời gian sử dụng xích cam, dây curoa dẫn động trục cam.
-Đối với động cơ có 2 trục cam trên nắp máy (DOHC): Trục cam hút sẽ đảm đương việc mở xupap hút, trục cam xả đảm đương việc mở xupap xả. Với hệ thống phối khí loại này, Nhà sản xuất thường bố trí ít nhất 2 xupap nạp và 2 xupap xả đối với một buồng đốt.
Cách bố trí đó tạo ra hiệu suất nạp và xả cao hơn hẳn do tiết diện đường nạp và xả lớn; nhưng quán tính của xupap lại nhỏ do kích thước xupap nhỏ, do đó có thể nâng tốc độ động cơ lên cao, tăng công suất động cơ và giải quyết được những yếu tố phát sinh như đã nói ở trên với động cơ SOHC 3 xupap/ 1máy. Hơn nữa, đối với loại DOHC, do trục cam hút và trục cam xả riêng biệt nhau nên có thể điều chỉnh góc phối khí trong quá trình động cơ hoạt động (thay đổi thời gian, góc đóng mở xupap xả và hút điển hình là các hệ thống VVT-i, V-TEC...) nhằm tối ưu hóa hoạt động của động cơ ở mọi tốc độ.
Thêm một ưu điểm nữa của động cơ DOHC là sẽ tạo ra một không gian tối ưu chính giữa nắp xy lanh để bố trí bugi. Nhờ đó mà hỗn hợp nhiên liệu được đốt dàn đều từ nắp xylanh xuống đến đỉnh pitong theo hướng chuyển động của pitong (Nâng hiệu suất đốt và sinh công của của nhiên liệu)
Tuy nhiên, hệ thống DOHC có cấu tạo phức tạp, giá thành cao. Nhiều xupap nên xác suất để một hoặc một vài xupap không đóng kín trong quá trình động cơ vận hành lớn hơn, có thể phát sinh vấn đề nghiêm trọng hơn
Trên đây là một số thông tin về hệ thống phối khí SOHC và DOHC. Mỗi hệ thống đều có ưu điểm, nhược điểm, tuy nhiên, những xe oto đời mới , đắt tiền đa phần đều sử dụng DOHC. Một số loại xe máy cũng đã được trang bị hệ thống phối khí DOHC trong đó có chiếc xe quen thuộc với giới trẻ Hà Nội, TP HCM những năm 2000 là Suzuki Fx125 và hiệu quả của hệ thống này là không thể phủ nhận được. Nếu bạn đã cầm lái FX125 sẽ thấy sự khác biệt rất lớn với những chiếc xe máy 4 kỳ, 125cc loại khác.
