[Giải Thích Thuật Ngữ Khí Nén] Pilot Air Là Gì? Van Điện Từ Điều Khiển Gián Tiếp Sử Dụng Pilot.

2025-06-15
THIẾT KẾ- CHẾ TẠO MÁY

Các cụm từ như “internal pilot”, “external pilot”, “supply pilot air”, “pilot-operated solenoid valve” thường xuyên xuất hiện khi bạn đang lựa chọn thiết bị liên quan đến khí nén.

Vì những từ này được sử dụng như điều hiển nhiên, nên chắc hẳn cũng có nhiều người cảm thấy “bây giờ hỏi thì kỳ quá”.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích pilot air trong thiết bị khí nén là gì. Van điện từ điều khiển gián tiếp sử dụng Pilot là sao? Ok cùng tìm hiểu nhé.

Mục lục

1. "Pilot air" là dòng khí trích dùng để chuyển đổi trạng thái của van
  1.1. Điều khiển gián tiếp sử dụng dòng khí trong (Internal pilot)
  1.2. Điều khiển gián tiếp sử dụng dòng khí ngoài (External pilot)
  1.3. Cấp khí từ dòng khí trích (Supply pilot air)
  1.4. Van điện từ điều khiển gián tiếp (Pilot-operated solenoid valve)

2. Ưu điểm và nhược điểm của việc cấp pilot air

3. Tổng kết

1. “Pilot air” là dòng khí trích dùng để chuyển đổi trạng thái của van.

Trong ngành khí nén, pilot air chỉ dòng khí nén nhỏ được trích ra hoặc được cung cấp độc lập để chuyển đổi trạng thái của van.

Van (van điện từ) không chỉ có loại chuyển đổi trạng thái bằng điện mà còn có nhiều loại chuyển đổi trạng thái gián tiếp bằng khí nén.

Để dễ hình dung, chúng tôi sẽ giải thích các thuật ngữ có chứa từ “pilot” đã đề cập ở phần đầu.

1.1. Điều khiển gián tiếp sử dụng dòng khí trong (内部パイロット - Internal pilot)
Internal pilot là phương pháp chủ yếu được sử dụng trong van điện từ solenoid 3 cổng và 5 cổng để điều khiển xy lanh.

Nhiều người hiểu nhầm rằng van solenoid hoạt động nhờ dòng điện tác động trực tiếp lên trục trượt bên trong. Tuy nhiên, Dòng điện ở phần solenoid không đủ lực để di chuyển cả phần trục trượt, mà chỉ điều khiển được cho dòng khí nén có lưu lượng khí nhỏ. Thực tế, chính việc điều khiển lượng khí nhỏ này (pilot air) mới là nguyên nhân khiến trục trượt bên trong chuyển động, từ đó điều khiển van điện từ theo ý đồ mong muốn. Với loại van này thì dòng khí nhỏ được trích ra từ nguồn khí cung cấp đầu vào.

Hãy xem phần hình ảnh mô tả hoạt động của van dưới đây để thấy được nguyên lý hoạt động của van điện từ điều khiển gián tiếp sử dụng dòng khí trong.

Để điều khiển trục trượt, ta cần một lực tác động tương đối. Và với việc sử dụng internal pilot, dù solenoid nhỏ hơn nhưng vẫn có thể cho phép điều khiển trục trượt phục vụ lưu lượng lớn đi qua van, nhờ đó tiết kiệm được điện năng tiêu thụ, giảm kích thước và chi phí chế tạo van.

1.2. Điều khiển gián tiếp sử dụng dòng khí ngoài (外部パイロット - External pilot)
External pilot cũng giống như internal pilot, khi cấp điện cho phần solenoid sẽ có một lượng pilot air tạo áp lực lên trục trượt bên trong để thay đổi trạng thái hoạt động của van.

Tuy nhiên, Với internal pilot lấy pilot air từ dòng khí chính bên trong van, phân nhánh để cấp cho solenoid.

Ngược lại, external pilot có đường ống riêng biệt tách biệt với dòng khí chính để cấp pilot air cho solenoid. Do đó, external pilot cần thêm đường ống cấp khí cho cổng pilot air.

Việc sử dụng external pilot cho phép dùng khí áp thấp hoặc chân không làm pilot air.

Áp suất tối thiểu cho van solenoid internal pilot là khoảng 0.2 MPa, nếu dưới áp suất này hoặc dùng chân không, trục trượt sẽ không hoạt động ổn định và dẫn đến lỗi vận hành.

Do đó, khi dùng áp suất thấp hơn hoặc chân không, cần phải dùng external pilot.

1.3. パイロットエアを入れる (Supplying pilot air)
Việc cấp thêm dòng khí để chuyển đổi van được gọi là “Supplying pilot air”.

Cụm từ này dùng khi nói về external pilot hoặc các van điều khiển gián tiếp bằng khí (air-operated valves).

Ví dụ:

Cấp pilot air vào cổng dành cho external pilot
Cấp pilot air vào van điều khiển gián tiếp để chuyển đổi trạng thái van

1.4. Van điện từ điều khiển gián tiếp (パイロット式電磁弁 - Pilot-operated solenoid valve)
Van solenoid (van điện từ) có hai loại chính: van điều khiển trực tiếp (direct-acting, 直動式) và van điều khiển gián tiếp (pilot-operated, パイロット式).

Van điện từ điều khiển trực tiếp sẽ điều khiển trục trượt hoặc bộ phận đóng mở chỉ bằng lực điện từ, ưu điểm là phản hồi nhanh, hoạt động ngay cả khi không có chênh áp ở hai phía, nhưng solenoid sẽ lớn và tiêu thụ điện năng cao.

Van điện từ điều khiển gián tiếp sẽ dùng lực khí để hỗ trợ vận hành van. Do đó, dòng điện không cần tạo ra lực lớn, solenoid nhỏ hơn, tiêu thụ điện năng thấp hơn, giúp chuyển đổi van hiệu quả hơn.

2. Lợi ích và hạn chế của việc sử dụng pilot air

Đây là phần đã được đề cập nhiều lần, nhưng vì quan trọng nên mình sẽ giải thích lại một lần nữa.

Van pilot-operated có những ưu điểm và nhược điểm so với van trực tiếp như sau:

Ưu điểm

Có thể cấp dòng khí chính lớn
Kích thước van nhỏ gọn hơn
Tiết kiệm điện năng tiêu thụ
Giảm chi phí

Nhược điểm

Độ phản hồi chậm hơn
Cần có sự chênh áp giữa phía cấp và phía đầu ra (Phía cấp > Phía ra) - Chỉ áp dụng với loại internal pilot

Tóm lại, ngoại trừ những trường hợp cần phản hồi nhanh hoặc không thể tạo sự chênh áp thì van pilot-operated có nhiều lợi thế hơn.

Van dùng để điều khiển xy lanh hầu hết sử dụng dạng pilot-operated, trong khi van dùng cho quá trình hút và vận chuyển nhanh thường dùng van trực tiếp dạng vacuum.

3. Tổng kết

Nhắc lại, pilot air là dòng khí trích, dùng để chuyển đổi trạng thái van.

Khi cần cấp dòng khí chính lớn, van pilot-operated với kích thước nhỏ và tiết kiệm điện năng là lựa chọn phù hợp.

Vì vậy, pilot air là một thuật ngữ rất quan trọng và không thể thiếu trong các thiết bị khí nén, bạn nên nắm rõ ý nghĩa này.

Cuối cùng, nếu bạn thấy bài viết hữu ích, đừng quên để lại bình luận, nhấn like hoặc chia sẻ cho bạn bè cùng tham khảo nhé! Mỗi tương tác của bạn là động lực để chúng tôi tiếp tục chia sẻ thêm nhiều kiến thức giá trị hơn nữa.

Tác giả: Chu Văn Minh

Nguyễn Văn Hòa

Lời nhắn gửi:

Chúng tôi mong muốn nhận được sự chung tay giúp sức từ cộng đồng!

Xin hãy click vào một vài quảng cáo, việc nhỏ này sẽ giúp chúng tôi có thêm nguồn kinh phí phát triển Blog hoặc xin hãy đọc một vài dòng nhắn gửi bạn đọc dưới đây!

XT Mechanical Blog hàng tuần vẫn gửi đến bạn đọc những bài viết và công cụ mới về lĩnh vực thiết kế chế tạo máy. Việc duy trì hoạt động của Blog hiện nay vẫn do đội ngũ phát triển tự bỏ tiền để chi trả những chi phí phát sinh như duy trì tên miền, thuê server… Và để có thêm kinh phí duy trì và phát triển blog, chúng tôi rất mong nhận được sự giúp đỡ của những nhà hảo tâm. Nếu như những bài viết và công cụ tính toán hữu ích cho các bạn, chúng tôi cũng mong muốn nhận được sự giúp sức bằng cách donate cho blog từ các bạn. Dù có thể chỉ là những khoản rất nhỏ tương đương cốc trà đá, nhưng đó có thể là nguồn hỗ trợ, là động lực to lớn giúp chúng tôi hoàn thành những sản phẩm tốt hơn gửi đến các bạn.

Thông tin chuyển khoản:

Chủ tài khoản: Nguyễn Văn Hòa (sáng lập XT Mechanical Blog)

Số tài khoản: 9245888886

Ngân hàng TMCP kỹ thương Việt Nam Techcombank

Hoặc quét mã QR: