– Hệ thống làm mát có chức năng giải nhiệt từ các chi tiết nóng [piston, xylanh, nắp xylanh, xupap, v.v.] để chúng không bị quá tải nhiệt. Ngoài ra, làm mát động cơ còn có tác dụng duy trì nhiệt độ dầu bôi trơn trong một phạm vi nhất định để duy trì các chỉ tiêu kỹ thuật của chất bôi trơn. – Chất có vai trò trung gian trong quá trình truyền nhiệt từ các chi tiết nóng của động cơ rngoài được gọi là môi chất làm mát. Môi chất làm mát có thể là nước, không khí, dầu, hoặc mộsố loại dung dịch đặc biệt. – Không khí được dùng làm môi chất làm mát chủ yếu cho động cơ công suất nhỏ. Đa số ĐCĐT hiện nay, đặc biệt là động cơ thuỷ, được làm mát bằng nước vì nó có hiệu quả làm mácao [khoảng 2,5 lần cao hơn hiệu quả làm mát của dầu].
– Có thể phân loại hệ thống làm mát của ĐCĐT theo các tiêu chí sau đây :
• Theo môi chất làm mát – làm mát bằng nước, làm mát bằng không khí, làm mát bằng dầu và làm mát bằng các dung dịch đặc biệt. • Theo phương pháp làm mát – làm mát bằng nước bay hơi, làm mát bằng đối lưu tự nhiên, làm mát cưỡng bức. • Theo đặc điểm cấu tạo của hệ thống làm mát – hệ thống làm mát trực tiếp [hệ thống làm mát hở ] và hệ thống làm mát gián tiếp [hệ thống làm mát kín]. – Hệ thống làm mát trực tiếp bằng nước thường được áp dụng cho động cơ thuỷ hoặc động cơ đặt cố định tại khu vực gần sông, hồ. ở hệ thống làm mát trực tiếp, nước từ ngoàmạn tàu được bơm vào làm mát trực tiếp động cơ rồi được xả ra ngoài tàu. – Hệ thống làm mát gián tiếp bằng nước được áp dụng rộng rãi nhất cho ĐCĐT sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. ở động cơ thuỷ, nước ngọt sau khi làm mát động cơ sẽ được dẫn đến bình làm mát nước-nước. Sau khi được làm mát bằng nước biển, nước ngọt được bơm trở lạtiếp tục làm mát động cơ . ở động cơ ôtô – nước ngọt làm mát trực tiếp động cơ, còn không khí làm mát nước ngọt trong bình làm mát nước – không khí . – Hệ thống làm mát trực tiếp có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, giá thành thấp, hoạt động tin cậy. Tuy nhiên, so với hệ thống làm mát kín, hệ thống hở có những nhược điểm sau đây : + Các khoang làm mát của động cơ bị đóng cặn và bị ăn mòn nhanh do nước biển chứnhiều loại muối hoà tan. Để hạn chế ăn mòn, người ta gắn các cục kẽm trong khoang làm mát còn để hạn chế đóng cặn, phải duy trì nhiệt độ nước ra khỏi động cơ không cao hơn 55 độ C .+ Suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ được làm mát trực tiếp bằng nước biển cao hơn do phần nhiệt truyền từ khí trong xylanh ra nước làm mát nhiều hơn.
Hệ thống làm mát trực tiếp
1- Lọc, 2- Bơm làm mát động cơ, 3- Bình làm mát dầu bôi trơn,
4- ống nước làm mát ra khỏi động cơ, 5- Két nước cân bằng,
6- Bơm nước từ ngoài mạn tàu.
Hệ thống làm mát gián tiếp của động cơ thuỷ
1- Lọc, 2- Bơm làm mát động cơ, 3- Bình làm mát dầu bôi trơn, 4- ống nước
làm mát ra khỏi động cơ, 5- Két nước cân bằng, 6- Bơm nước từ ngoài
mạn tàu, 7- Bình làm mát nước-nước
[News.oto-hui.com] – Hệ thống làm mát động cơ là một trong những bộ phận quan trọng nhất của động cơ. Hệ thống làm mát giúp giảm nhiệt độ của động cơ và giữ cho động cơ làm việc ở một nhiệt độ ổn định.
I. Tầm quan trọng của hệ thống làm mát động cơ?
Như chúng ta đã biết, trong quá trình hoạt động thì động cơ gây ra hàng ngàn “vụ nổ” mỗi giây khiến piston chuyển động lên xuống để sinh ra chuyển động cho trục khuỷu. Nhiệt lượng sinh ra trong các vụ nổ đó khiến động cơ tỏa rất nhiều nhiệt. Nếu làm mát không đủ và kịp thời thì động cơ và các chi tiết sẽ bị quá nhiệt gây ma sát lớn, dầu nhớt mất tác dụng bôi trơn, piston bị bó kẹt, gây hư hỏng các chi tiết bên trong động cơ.
II. Phân loại hệ thống làm mát:
1. Hệ thống làm mát bằng không khí:
- Gồm có 3 bộ phần chủ yếu: các cánh tản nhiệt trên thân và nắp xi lanh, quạt gió và bản dẫn gió. Nhiệt được trực tiếp truyền ra ngoài không khí.
- Đặc điểm: gọn nhẹ, đơn giản nhưng hiệu quả làm mát thấp, thường sử dụng cho động cơ 2 kỳ, 4 kỳ cỡ nhỏ.
2. Hệ thống làm mát bằng nước:
Chia thành 3 loại:
a] Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi: không cần bơm nước, quạt gió.
- Gồm hai tầng chứa nước : khoang nước làm mát của thân máy và thùng chứa nước bốc hơi lắp ở trên thân máy hoặc trên nắp.
- Khi động cơ làm việc nước ở áo nước xung quang buồng cháy sẽ sôi. Nước sôi có tỷ trọng nhỏ sẽ nổi lên mặt thoáng của thùng chứa để bốc hơi ra ngoài. Nước nguội có tỷ trọng lớn sẽ chìm xuống, điền đầy chỗ nước nóng đă nổi lên do vậy tạo thành đối lưu tự nhiên.
Đặc điểm: kết cấu đơn giản, tiêu hao nhiều nước, hao mòn xi lanh không đều, thường dùng cho động cơ nông nghiệp như động cơ bông sen, D12, D15…
b] Làm mát kiểu đối lưu tự nhiên:
- Nước lưu động tuần hoàn nhờ chênh áp lực giữa hai cột nước nóng và nước lạnh
Đặc điểm: Hiệu quả làm mát thấp do tốc độ lưu thông nước chậm, chỉ sử dụng cho động cơ tĩnh tại.
c] Hệ thống làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bức:
Nước trong hệ thống đựơc tuần hoàn nhờ bơm nước, có quạt gió để tăng hiệu quả làm mát, có van hằng nhiệt để khống chế nhiệt độ động cơ. Hệ thống có 2 loại :
- Hệ thống tuần hoàn kín: Nước trong hệ thống đi theo 1 vòng khép kín, lặp đi lặp lại trong quá trình làm việc.
- Hệ thống tuần hoàn hở: Dùng trên các động cơ tàu thủy, tàu biển. Lấy nước sông biến đi làm mát sau đó xả ra trực tiếp ra bên ngoài.
Hiện nay trên động cơ ôtô hầu hết sử dụng hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức, kín.
III. Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức, kín trên ô tô gồm những bộ phận sau:
1. Két nước:
Được cấu tạo từ những ống nhỏ, hẹp, xen lẫn là các lá nhôm mỏng để tản nhiệt nhanh hơn. Két nước có tác dụng để chứa nước truyền nhiệt từ nước ra không khí để hạ nhiệt độ của nước và cung cấp nước mát cho động cơ khi làm việc
2. Nắp két nước:
Hệ thống làm mát được đóng kín và điều áp bằng một nắp két nước làm mát. Đóng kín làm giảm sự hao hụt nước làm mát do bốc hơi, sự tăng áp làm tăng nhiệt độ sôi của nước làm mát do đó làm tăng hiệu quả làm mát.
Nắp két nước có hai van: Van áp suất và van chân không.
- Khi nhiệt độ nước làm mát tăng và áp suất trong két nước tăng thì van áp suất sẽ mở, để nước làm mát chảy về bình phụ.
- Khi nhiệt độ nước làm mát tâng nhưng áp suất trong két nước thấp, van chân không sẽ mở để hút nước từ bình phụ vào két nước để duy trì hoạt động làm mát.
3. Van hằng nhiệt:
Là van dùng để giữ nguyên nhiệt độ, quyết định sự lưu thông của nước làm mát từ động cơ tới két nước. Khi động cơ mới khởi động, động cơ còn lạnh, van hằng nhiệt sẽ đóng đường trao đổi nước đến két làm mát.
Khi nhiệt độ trong động cơ cao hơn mức quy định [khoảng từ 87-102 độ C tùy vào tốc độ xe] van hằng nhiệt sẽ mở. Nhờ đó, động cơ có thể khởi động nhanh chóng tăng lên tới nhiệt độ làm việc, ổn định nhiệt độ, giảm mức tiêu hao nhiên liệu.
4. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát:
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát có nhiệm vụ đo nhiệt độ của nước làm mát động cơ và truyền tín hiệu đến bộ xử lý trung tâm để tính toán thời gian phun nhiên liệu, góc đánh lửa sớm, tốc độ chạy không tải, …ở một số dòng xe, tín hiệu này còn được dùng để điều khiển hệ thống kiểm soát khí xả, chạy quạt làm mát động cơ.
5. Dung dịch làm mát động cơ:
Là một loại chất lỏng đặc biệt có tác dụng truyền dẫn nhiệt.
6. Quạt làm mát:
Tăng tốc độ không khí lưu thông qua két nước để nước chảy qua két nước được làm mát nhanh hơn.
Ngoài ra còn có các đường ống dẫn nước, bình nước phụ, bơm nước và các bộ phận có liên quan đến điều hòa không khí hơi nước bên trong khoang xe.
Để máy móc hoạt động ổn định và lâu dài, chúng ta cần bảo dưỡng định kì các chi tiết, hệ thống làm mát cũng cần được kiểm tra và xử lý. Ví dụ két nước bám nhiều bụi bẩn, van hằng nhiệt hỏng… đó là những điều cần lưu ý để ô tô chúng ta có tuổi thọ dài hơn.
Bài viết liên quan: