Khi động cơ hoạt động ở các tốc độ khác nhau, ở mỗi tốc độ tương ứng với một pha phân phối khí cũng khác nhau để cho hệ số nạp ηv là lớn nhất. Hệ số nạp ηv đạt được tối ưu đồng nghĩa với công suất động cơ phát ra là tối ưu ở dãi tốc độ đó.
Theo nguyên lý động cơ thì người ta muốn các giá trị thực tế của hệ số nạp và hệ số khí sót tính theo pha phân phối đựợc gần với giá trị theo lý thuyết. Mặt khác khi các xupap đóng mở các cửa nạp và thải đúng lúc theo từng tốc độ khác nhau cũng cải thiện được các sản vật cháy sinh ra ít gây ô nhiễm môi trường. Vậy, để cho động cơ làm việc tốt nhất, hiệu quả nhất ở mỗi chế độ làm việc thì phải cần có một pha phân phối tương ứng hay nói cách khác thì các góc đóng mở của các xupap phải thay đổi theo phù hợp với tốc độ động cơ. Đối với các động cơ thông thường việc làm này rất khó khăn.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ nhất là công nghệ điều khiển tự động. Hơn hết là điều khiển tự động bằng thủy lực. Điều khiển bằng thủy lực làm việc có hiệu quả cao, độ nhạy lớn, phù hợp với việc điều khiển các cơ cấu mang tính chính xác cao. Nhiều nhà sản xuất, chế tạo động cơ trên thế giới đã áp dụng công
Trang 22
nghệ này vào việc điều khiển các cơ cấu, các chi tiết,… trong động cơ. Đi đầu là nhà sản xuất động cơ Hyundai áp dụng hệ thống xoay trục cam vào việc điều khiển cơ cấu phân phối khí trong động cơ. Với hệ thống này sẽ tự động điều khiển xoay trục cam đi một góc nào đó để thay đổi góc phân phối khí phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ.
Hệ thống xoay trục cam sử dụng áp suất dầu bôi trơn của động cơ cùng với sự điều khiển của van điện từ làm xoay trục cam dẫn động xupap. Khi sử dụng hệ thống này trong cơ cấu phân phân phối khí có thể làm cho các giá trị của hệ số khí nạp và hệ số khí sót thực tế gần với giá trị theo tính toán lý thuyết ở các tốc độ khác nhau của động cơ. Đồng thời cũng làm tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu, làm giảm nồng độ khí xả độc hại, mang lại tính kinh tế cao đáp ứng được các yêu cầu của người tiêu dùng và tiêu chuẩn về mức độ ô nhiễm môi trường của thế giới đặt ra.
Tuy nhiên để việc điều khiển chính xác cho hệ thống trong cơ cấu phân phối khí cần phải lắp các cảm biến để nhận biết được trạng thái làm việc của động cơ như cảm biến vị trí trục khuỷu, cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến vị trí trục cam, cảm biến nhiệt độ dầu … Các giá trị nhận được từ các cảm biến sẽ truyền đến bộ xử lý tính toán ECU của động cơ.