Các Van PCV là một trong những thành phần chính trong hệ thống điều khiển khí thải của động cơ hiện đại. Chức năng chính của nó là giới thiệu lại các khí có hại thoát ra từ trục khuỷu động cơ vào ống nạp để chúng bị đốt cháy trở lại trong quá trình đốt cháy, do đó làm giảm các chất ô nhiễm trực tiếp thải vào khí quyển. Để đạt được mục tiêu này, van PCV phải có khả năng đáp ứng động tốt và có thể điều chỉnh linh hoạt thể tích thông gió theo trạng thái vận hành của động cơ trong các điều kiện làm việc khác nhau để đảm bảo động cơ có thể hoạt động hiệu quả và thân thiện với môi trường trong các điều kiện khác nhau.
1. Điều kiện làm việc nhàn rỗi
Ở trạng thái nhàn rỗi, tốc độ động cơ thấp, khối lượng tiêu thụ nhỏ và chân không trong ống nạp rất cao. Tại thời điểm này, việc mở van PCV là nhỏ, chỉ cho phép một lượng nhỏ khí trục khuỷu đi qua. Cài đặt thông gió thấp này giúp duy trì sự ổn định của tốc độ không tải và tránh tỷ lệ nhiên liệu không khí bị ảnh hưởng bởi quá nhiều khí vào xi lanh, do đó ảnh hưởng đến sự ổn định của tốc độ không tải. Đồng thời, do khối lượng nạp nhỏ, mức mở thấp của van PCV cũng có thể làm giảm tác động đến hệ thống nạp và đảm bảo hiệu ứng kiểm soát khí thải khi nhàn rỗi.
2. Điều kiện tải trung bình
Khi động cơ đang chạy ở mức tải trung bình, khối lượng nạp tăng và chân không trong đa tạp lượng sẽ giảm. Tại thời điểm này, van PCV được mở một phần dưới tác động của lực lò xo và khối lượng thông gió tăng dần. Cơ chế điều chỉnh này giúp xả khí tích lũy trong trục khuỷu kịp thời để tránh tăng áp lực hoặc suy giảm dầu do giữ khí. Đồng thời, khi khối lượng thông gió tăng lên, áp suất trong trục khuỷu được giải phóng, giúp duy trì hoạt động bình thường của động cơ.
3. Điều kiện tải cao
Khi chạy ở mức tải cao, khối lượng nạp của động cơ tăng đáng kể và chân không trong ống nạp sẽ giảm thêm. Tại thời điểm này, van PCV được mở hoàn toàn và âm lượng thông gió đạt giá trị tối đa. Cài đặt âm lượng thông gió cao này giúp nhanh chóng giới thiệu một lượng lớn khí trong trục khuỷu vào ống nạp, do đó nó bị đốt cháy hoàn toàn trong quá trình đốt cháy, do đó làm giảm lượng khí thải.
Đồng thời, khối lượng thông gió cao cũng giúp giảm áp suất trong trục khuỷu để ngăn chặn kích nổ hoặc làm hỏng các thành phần động cơ do áp lực quá mức.
4. Điều kiện phản tác dụng
Khi động cơ phản tác dụng, tức là một đoạn hồi tưởng ngọn lửa ngắn trong hệ thống ống xả, van PCV đóng nhanh để ngăn ngọn lửa xâm nhập vào khu vực trục khuỷu thông qua hệ thống thông gió. Cơ chế phản ứng nhanh này có thể ngăn chặn ngọn lửa lan rộng trong trục khuỷu, do đó tránh được các vụ nổ hoặc thiệt hại nghiêm trọng hơn. Sau khi xảy ra phản tác dụng, van PCV thường mở lại và tiếp tục thông gió bình thường để đảm bảo hoạt động liên tục của động cơ.
5. Tiểu bang tắt máy
Khi động cơ ngừng chạy hoàn toàn, chân không trong ống nạp sẽ biến mất và van PCV đóng lại để ngăn không khí bên ngoài và khí thải chảy trở lại vào trục khuỷu. Trạng thái đóng cửa này giúp duy trì độ kín của trục khuỷu, ngăn ngừa sự bay hơi của dầu và rò rỉ khí, và do đó kéo dài tuổi thọ của động cơ. Ngoài ra, việc đóng van PCV ở trạng thái tắt cũng giúp giảm lưu lượng khí không cần thiết và cải thiện hiệu quả tổng thể của hệ thống.
6. Điều kiện gia tốc
Trong quá trình gia tốc, tốc độ động cơ và khối lượng tiêu thụ tăng nhanh và chân không trong đa tạp lượng thay đổi rất nhiều. Tại thời điểm này, van PCV sẽ tự động điều chỉnh lỗ mở theo chênh lệch áp suất đa tạp thời gian thực để đảm bảo khối lượng thông gió phù hợp với các yêu cầu vận hành của động cơ.
7. Tác động của sự thay đổi nhiệt độ đối với van PCV
Ngoài những thay đổi trong điều kiện hoạt động, thay đổi nhiệt độ cũng sẽ ảnh hưởng đến việc điều chỉnh khối lượng thông gió của van PCV. Trong thời gian khởi động lạnh, nhiệt độ động cơ thấp, độ nhớt của dầu cao và điện trở lưu lượng khí trong trục khuỷu lớn. Van PCV có thể cần một lỗ mở nhỏ hơn để tránh thông gió quá mức. Khi chạy ở nhiệt độ cao, độ nhớt của dầu giảm, điện trở lưu lượng khí giảm và van PCV có thể làm tăng việc mở một cách thích hợp để cải thiện hiệu quả thông gió.
8. Vai trò phụ của các hệ thống điều khiển điện tử
Trong những chiếc xe hiện đại, nhiều van PCV được trang bị các đơn vị điều khiển điện tử để điều khiển thông minh. ECU có thể điều chỉnh việc mở van PCV trong thời gian thực theo trạng thái hoạt động của động cơ, do đó đạt được điều khiển âm lượng thông gió chính xác hơn. Phương pháp điều khiển điện tử này không chỉ cải thiện tốc độ phản hồi và độ chính xác điều chỉnh của van PCV, mà còn tối ưu hóa lượng khí thải và hiệu suất của động cơ theo các điều kiện lái xe khác nhau.
