EN
Các hệ thống ngăn dầu trên nắp van tách các giọt dầu ra khỏi khí khoang cacte trước khi chúng đến các cổng PCV, từ đó giảm trực tiếp mức tiêu hao dầu. Nếu không có các tấm ngăn hiệu quả, sương dầu sẽ xâm nhập vào đường nạp, gây cháy hết trong buồng đốt, tích tụ muội bám trên các van nạp (vấn đề đặc biệt nan giải đối với các động cơ phun xăng trực tiếp như Hyundai Theta II GDI và VW EA888), đồng thời làm tắc nghẽn dần bộ chuyển đổi xúc tác. Trong các thử nghiệm kiểm định tại nhà máy của chúng tôi, các mẫu nguyên mẫu thiếu tấm ngăn hiệu quả đã làm lượng dầu bị cuốn theo tăng từ mức khỏe mạnh là 0,02 g/giờ lên hơn 0,15 g/giờ dưới tải kéo dài — đủ để làm tăng gần một lít mức tiêu hao dầu giữa hai lần bảo dưỡng định kỳ đối với một xe thuộc đội xe vận hành cường độ cao.
Các tấm chắn hoạt động bằng cách chặn các khí mang dầu thông qua các bề mặt va chạm. Áp suất trong cacte đẩy khí đi lên, các tấm chắn bắt giữ các giọt dầu, sau đó chúng chảy ngược trở lại nắp xy-lanh thông qua các lỗ hồi lưu được hiệu chuẩn (thường có đường kính 2,5–4,0 mm trên các nắp làm từ polymer hiện đại), trong khi khí sạch thoát ra ngoài qua cổng PCV. Nguyên lý vật lý rất đơn giản: các giọt dầu có quán tính lớn hơn nhiều so với khí mang chúng; do đó, khi hướng dòng chảy bị buộc phải đổi hướng đột ngột, các giọt dầu sẽ va vào thành tấm chắn và kết tụ lại, còn khí thì tiếp tục đi vòng quanh chúng.
Kiến trúc thiết kế có vai trò cực kỳ quan trọng. Các vách ngăn dạng tấm phẳng — về cơ bản là một tấm chắn được dập hoặc đúc nằm phía trên khu vực trục cam — đạt hiệu suất tách dầu ở mức 70–80% và vẫn đủ đáp ứng yêu cầu đối với các động cơ hút khí tự nhiên có hiện tượng thổi ngược thấp như động cơ Toyota 2AZ-FE đời cũ hoặc động cơ Honda K24. Các thiết kế dạng mê cung hoặc đường xoắn (labyrinth/maze), buộc khí đi qua 3–5 buồng liên tiếp với các lần đổi hướng 90 độ, đạt hiệu suất 85–92% và hiện là tiêu chuẩn phổ biến cho các động cơ tăng áp như Ford EcoBoost 2.0 và Hyundai/Kia 1.6 T-GDI. Các bộ tách ly tâm (cyclonic separators) — sử dụng buồng xoáy với dòng khí vào theo hướng tiếp tuyến để làm quay các giọt dầu ra ngoài — đạt hiệu suất 90–97% và ngày càng được lựa chọn cho các ứng dụng động cơ phun xăng trực tiếp (GDI) công suất cao; ví dụ điển hình là nắp máy của động cơ VW/Audi 2.0 TFSI.
Một quan niệm sai lầm phổ biến trong xưởng là rò rỉ nắp van tự động nghĩa là vấn đề ở gioăng. Trên thực tế, chúng tôi thường gặp nhiều trường hợp kỹ thuật viên thay gioăng, siết chặt mọi thứ một cách hoàn hảo, nhưng tình trạng rò rỉ lại xuất hiện trở lại chỉ sau vài tuần — bởi vì nguyên nhân thực sự là tấm ngăn bên trong bị nứt, gây áp suất quá cao trong khoang các-te và đẩy dầu vượt qua gioăng hoàn toàn lành mạnh. Trong một nghiên cứu điển hình về động cơ Nissan VQ35DE của chúng tôi, một thợ máy đã truy tìm nguyên nhân rò rỉ lặp đi lặp lại ở gioăng trục khuỷu phía sau đến một vết nứt nhỏ như sợi tóc trên tấm ngăn tích hợp, không thể nhìn thấy từ bên ngoài.
So sánh ba cấu trúc trên bằng văn bản: tấm phẳng có chi phí thấp, dễ sản xuất bằng phương pháp ép phun và phù hợp với lưu lượng khí thổi ngược (blowby) dưới khoảng 15 L/phút. Cấu trúc dạng mê cung (labyrinth) đánh đổi một tổn thất áp suất nhỏ (thường từ 0,5–1,5 kPa) để đạt được bước nhảy lớn về hiệu suất tách và xử lý được lưu lượng khí thổi ngược lên đến khoảng 30 L/phút. Các thiết kế kiểu xoáy (cyclonic) yêu cầu kiểm soát kích thước chính xác hơn (chúng tôi duy trì dung sai ±0,15 mm đối với các vách buồng xoáy quan trọng) và làm tăng độ phức tạp của khuôn từ 20–30%, nhưng vẫn giữ được hiệu suất tách ngay cả khi lưu lượng khí thổi ngược vượt quá 40 L/phút — đây là mức lưu lượng đặc trưng của động cơ tăng áp khi đang ở chế độ tăng áp.
Nansen Auto tích hợp các hình dạng vách ngăn chuyên biệt cho từng ứng dụng trên hơn 150 mẫu nắp van, được xác nhận thông qua kiểm tra độ kín khí ở chênh lệch áp suất 30 kPa và kiểm tra lão hóa ở nhiệt độ cao (150°C trong 1000 giờ) theo quy trình IATF 16949. Hình dạng cấu trúc bên trong mang nhãn hiệu độc quyền của chúng tôi — được phát triển sau khi đánh giá tham chiếu hơn 40 thiết kế của các nhà sản xuất gốc (OEM) từ các nền tảng Nissan, Toyota, Honda, Hyundai/Kia, VW/Audi và Ford — kết hợp một vách chắn chính để va chạm trực tiếp với dòng khí, các đường dẫn mê cung thứ cấp và mạch dẫn dầu trở lại nhờ trọng lực, giúp chống lại hiện tượng tràn dầu khi xe vào cua. Mỗi lô sản xuất đều phải trải qua kiểm tra hình ảnh đối với hình dạng vách ngăn trước khi lắp ráp.
Chúng ta cần trung thực về những hạn chế: không có hệ thống vách ngăn nào có thể loại bỏ hoàn toàn hiện tượng mang dầu đi kèm, và trên các động cơ đã chạy quãng đường dài với các xéc-măng piston bị mài mòn, lượng khí thổi ngược (blowby) có thể vượt quá khả năng xử lý của bất kỳ bộ tách ly kiểu thụ động nào. Trong những trường hợp đó, việc khắc phục tình trạng mài mòn xéc-măng mới là giải pháp thực sự; việc thay thế nắp van chỉ giúp kiểm soát triệu chứng.
Câu hỏi thường gặp:
Câu hỏi thường gặp: Câu hỏi: Một tấm chắn bị hư hỏng có thể làm tăng mức tiêu thụ dầu không? Câu trả lời: Có. Một tấm chắn nứt hoặc thiếu sẽ cho phép sương dầu đi vào các đường ống PCV, làm tăng mức tiêu thụ từ 0,3–1,0 L mỗi kỳ bảo dưỡng đối với các phương tiện chạy hàng ngày thông thường, và tăng đáng kể hơn ở các động cơ tăng áp hoạt động liên tục dưới áp suất tăng áp.
Câu hỏi thường gặp: Câu hỏi: Các tấm chắn có thể thay thế riêng lẻ được không? Câu trả lời: Ở các nắp chụp van hiện đại làm bằng polymer đúc, các tấm chắn được hàn siêu âm hoặc đúc liền khối và không thể thay thế riêng lẻ. Việc thay thế yêu cầu thay toàn bộ cụm nắp chụp van. Một số nắp chụp van bằng nhôm đúc đời cũ (ví dụ một số dòng BMW M-series, các biến thể GM LS đời cũ) cho phép thay thế riêng tấm chắn bằng bu-lông và chất làm kín mới.
Câu hỏi thường gặp: Câu hỏi: Làm cách nào tôi có thể biết bộ chia dòng khí (baffle) của mình đang hỏng mà không cần tháo nắp đậy? Câu trả lời: Hãy quan sát ba dấu hiệu sau: mức tiêu thụ dầu tăng dần mà không thấy rò rỉ bên ngoài rõ ràng, cặn dầu bám bên trong ống nạp hoặc thân bướm ga, và tiếng rít nhẹ hoặc áp suất tăng lên tại nắp đổ dầu. Một phép kiểm tra áp suất khoang các-te (crankcase pressure test) — thường ở mức 1–4 kPa đối với động cơ hoạt động tốt — sẽ cho chỉ số cao nếu đường dẫn PCV bị tắc do bụi bẩn ngấm đầy dầu.
Câu hỏi thường gặp: Câu hỏi: Tôi có cần một thiết kế bộ chia dòng khí (baffle) khác nếu lắp thêm turbocharger hoặc vận hành ở mức tăng áp cao hơn không? Câu trả lời: Gần như luôn luôn cần. Các bộ chia dòng khí (baffle) nguyên bản dành cho động cơ hút khí tự nhiên (NA) được hiệu chỉnh cho lượng khí lọt vào (blowby) tiêu chuẩn; trong khi việc chuyển sang hệ thống tăng áp có thể dễ dàng làm tăng gấp đôi hoặc gấp ba lượng khí này. Đối với các ứng dụng đã độ chế, chúng tôi khuyến nghị nâng cấp lên nắp đậy có cấu tạo dạng mê cung (labyrinth) hoặc dạng xoáy (cyclonic), hoặc lắp thêm bình tách dầu (catch-can) bên ngoài nối tiếp với đường dẫn PCV gốc.