1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Luận văn tốt nghiệp khai thác hệ thống bôi trơn làm mát phối khí tự động cơ mazda cx5 ứng dụng kiểm tra trên mô hình oto con hiện đại

125 335 10

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Khai Thác Hệ Thống Bôi Trơn - Làm Mát Phối Khí Động Cơ Mazda CX5. Ứng Dụng Kiểm Tra Trên Mô Hình Động Cơ Ô Tô
Tác giả Khưu Chấn Diên
Người hướng dẫn TS. Trần Văn Trung
Trường học Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP HCM
Chuyên ngành Kỹ thuật cơ khí
Thể loại luận văn tốt nghiệp
Năm xuất bản 2022
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 125
Dung lượng 5,5 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5 (4)
    • 1.1 Lịch sử phát triển hãng Mazda (15)
    • 1.2 Giới thiệu về hãng Mazda tại Việt Nam (17)
    • 1.3 Lịch sử ra đời Mazda CX5 (17)
  • CHƯƠNG 2 KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ TRÊN MAZDA CX5 (4)
    • 2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống phối khí trên ô tô (22)
      • 2.1.1 Nhiệm vụ hệ thống phối khí (22)
      • 2.1.2 Yêu cầu hệ thống phối khí (22)
      • 2.1.3 Phân Loại hệ thống phối khí (22)
    • 2.2 Hệ thống phối khí trên Mazda CX5 (26)
    • 2.3 Kết cấu và nhiệm vụ các bộ phận chính cơ cấu phối khí trên Mazda CX5 (28)
      • 2.3.1 Xupap, lò xo xupap, phốt xupap, ống dẫn hướng xupap (28)
      • 2.3.2 Trục cam (30)
      • 2.3.3 Xích truyền động và bộ căng xích (31)
      • 2.3.4 Con đội thủy lực và cò mổ (32)
    • 2.4 Hệ thống phân phối khí biến thiên (35)
      • 2.4.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống phối khí biến thiên (35)
      • 2.4.2 Một số đặc điểm nổi bật trên hệ thống phối khí biến thiên (36)
      • 2.4.3 Lợi ích của việc điều khiển đóng mở biến thiên các xupap (37)
      • 2.4.4 Điều khiển sớm muộn góc phối khí (38)
      • 2.4.5 Điều khiển thời điểm phối khí (39)
      • 2.4.6 Van điều khiển đường dầu (OCV) (41)
      • 2.4.7 Bộ chấp hành phối khí biến thiên điều khiển thủy lực (43)
      • 2.4.8 Bộ chấp hành phân phối khí biến thiên điện (49)
  • CHƯƠNG 3: KHAI THÁC HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN MAZDA CX5 (4)
    • 3.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, các phương pháp bôi trơn động cơ (56)
      • 3.1.1 Nhiệm vụ hệ thống bôi trơn (56)
      • 3.1.2 Yều cầu hệ thống bôi trơn (58)
      • 3.1.3 Các phương pháp bôi trơn động cơ (58)
    • 3.2 Hệ thống bôi trơn trên Mazda CX5 (63)
      • 3.2.1 Đặc điểm cải tiến hệ thống bôi trơn Mazda CX5 (64)
      • 3.2.2 Cấu tạo, sơ đồ nguyên lý hoạt động bôi trơn trên CX5 (64)
    • 3.3 Kết cấu các bộ phận chính của hệ thống bôi trơn trên CX5 (65)
      • 3.3.1 Bầu lọc dầu (65)
      • 3.3.2 Két làm mát dầu (két sinh hàn) (66)
      • 3.3.3 Cacte (67)
      • 3.3.4 Lọc dầu thô (68)
      • 3.3.5 Bơm dầu (68)
      • 3.3.6 Van phun dầu (73)
      • 3.3.7 Van điện từ điều khiển dầu (75)
      • 3.3.8 Ống phân phối (77)
      • 3.3.9 Cơ chế điều khiển dầu động cơ (79)
  • CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG LÀM MÁT TRÊN MAZDA CX5 (4)
    • 4.1 Nhiệm vụ hệ thống làm mát trên ô tô (82)
    • 4.2 Yêu cầu hệ thống làm mát (82)
    • 4.3 Phân loại hệ thống làm mát (83)
      • 4.3.1 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi (83)
      • 4.3.2 Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên (84)
      • 4.3.3 Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức (85)
      • 4.3.4 Hệ thống làm mát ở nhiệt độ cao (88)
      • 4.3.5 Hệ thống làm mát động cơ bằng không khí (gió) (91)
    • 4.4 Hệ thống làm mát trên Mazda CX5 (93)
    • 4.5 Kết cấu các bộ phận chính hệ thống làm mát trên Mazda CX5 (96)
      • 4.5.1 Két nước làm mát (96)
      • 4.5.2 Nắp két nước (97)
      • 4.5.3 Van hằng nhiệt (99)
      • 4.5.4 Bơm nước (100)
      • 4.5.5 Quạt làm mát (101)
      • 4.5.6 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (103)
  • CHƯƠNG 5 ỨNG DỤNG TRÊN MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ Ô TÔ HIỆN ĐẠI (4)
    • 5.1 Ứng dụng kiểm tra các hư hỏng thường gặp của các hệ thống phối khí – bôi trơn – làm mát (105)
      • 5.1.1 Kiểm tra hệ thống phối khí (105)
      • 5.1.2 Kiểm tra hệ thống bôi trơn (111)
      • 5.1.3 Kiểm tra hệ thống làm mát (115)
    • 5.2 Giới thiệu mô hình động cơ (120)
      • 5.2.1 Tổng quan về động cơ G4CS (120)
      • 5.1.2 Thông số kỹ thuật (121)
      • 5.2.3 Thiết kế khung mô hình (122)
      • 5.2.4 Cấu tạo mô hình động cơ (122)
  • CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN (4)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (125)

Nội dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM VIỆN CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHỆP KHAI THÁC HỆ THỐNG BÔI TRƠN LÀM MÁT PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ MAZDA CX5 ỨNG DỤNG KIỂM TRA TRÊN MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ Ô TÔ Ngành Kỹ thuật cơ khí Chuyên ngành Cơ khí ô tô Giảng viên hướng dẫn TS Trần Văn Trung Sinh viên thực hiện Khưu Chấn Diên MSSV 17H1080003 Lớp CO17CLCA Tp Hồ Chí Minh, 2022 Viện Cơ khí Bộ môn Cơ khí ô tô BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 1 Họ và tên sinh viên nhóm sinh viên được giao đề tài Khưu C.

TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5

Lịch sử phát triển hãng Mazda

Mazda được thành lập vào năm 1920 tại Hiroshima, Nhật Bản với tên gọi Toyo Cork Kogyo Đến năm 1927, công ty đổi tên thành Toyo Kogyo Co., Ltd Ban đầu, hãng chủ yếu sản xuất thiết bị máy móc, nhưng đến năm 1929, Mazda đã cho ra đời động cơ ôtô đầu tiên Năm 1931, chiếc xe ba bánh đầu tiên mang tên Mazda Go đã được sản xuất, đánh dấu bước ngoặt quan trọng trong lịch sử phát triển của hãng.

Hình 1.1: Chiếc Mazda Go sản xuất năm 1931

Mazda sản xuất những chiếc sedan đầu tiên vào năm 1940, nhưng phải ngừng lại do chiến tranh thế giới lần thứ 2

Năm 1959, Mazda đã trở lại sau quá trình tái thiết và trong những năm đầu thập kỷ 60, hãng tập trung vào nghiên cứu và phát triển động cơ quay Wankel để tạo sự khác biệt với các công ty ô tô khác tại Nhật Bản Mazda trở thành nhà sản xuất ô tô duy nhất sử dụng động cơ này, với việc ra mắt dòng xe thể thao Cosmo vào năm 1967, tiếp theo là mẫu xe RX-7 vẫn còn phổ biến đến ngày nay.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Hình 1.2: Mazda Cosmo ra mắt năm 1967

Năm 1966, Mazda đã hoàn thành nhà máy sản xuất xe du lịch tại Hiroshima, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong thành công thương mại của hãng Đồng thời, Mazda cũng bắt đầu xuất khẩu xe sang thị trường quốc tế.

Năm 1970, Mazda chính thức gia nhập thị trường Bắc Mỹ với tên gọi là Mazda North American Operations và đã rất thành công ở thị trường này

Năm 1984, công ty chính thức mang tên Mazda, mặc dù tên này đã được sử dụng từ đầu Đến đầu năm 2012, Mazda gây chú ý toàn cầu với mẫu xe CX-5, ứng dụng công nghệ SkyActiv, đánh dấu cuộc cách mạng trong hiệu suất nhiên liệu Với thiết kế KODO, CX-5 nhanh chóng trở thành mẫu xe hấp dẫn và tạo nên cơn sốt toàn cầu chỉ sau 4 tháng ra mắt.

Từ năm 2015 đến nay, Mazda đã cung cấp trung bình 1,5 triệu chiếc ô tô mỗi năm, với thị trường Nhật Bản là nơi tiêu thụ chủ yếu Các thị trường tiếp theo bao gồm Mỹ, Nga, châu Âu, Australia và cuối cùng là Đông Nam Á.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Tính đến thời điểm hiện tại, Mazda đang xếp vị trí thứ 4 trong Top các thương hiệu ô tô mạnh nhất Nhật Bản (xếp sau Toyota, Nissan và Honda.)

Mazda tự hào nhận nhiều giải thưởng danh giá về thiết kế và an toàn, bao gồm Japanese Car of the Year, Japan’s Good Design Gold Award, Red Dot Design và Top Safety Pick Plus Những giải thưởng này không chỉ khẳng định chất lượng và tính an toàn của sản phẩm mà còn thể hiện thiết kế ấn tượng và độc đáo của các mẫu xe Mazda, góp phần nâng cao giá trị thương hiệu xe Nhật Bản.

Giới thiệu về hãng Mazda tại Việt Nam

Năm 2011, Thaco đã hợp tác với tập đoàn Mazda Nhật Bản để xây dựng nhà máy sản xuất và lắp ráp xe Mazda tại khu Kinh tế mở Chu Lai, Quảng Nam, với công suất 10.000 xe mỗi năm Mẫu xe đầu tiên được sản xuất là Mazda2, tiếp theo là các mẫu Mazda CX-5, Mazda6 và Mazda3, tạo nên dấu ấn mạnh mẽ trên thị trường Việt Nam Sự trở lại của Mazda tại Việt Nam khởi đầu với doanh số khiêm tốn.

Năm 2012, doanh số xe Mazda đạt 900 xe, nhưng đến năm 2013, hãng đã ghi nhận sự bùng nổ với hơn 4.000 xe được bán ra, tăng gấp 5 lần so với năm trước Năm 2014, Mazda lập kỷ lục doanh số với 9.438 xe, chiếm vị trí thứ 2 trong số các thương hiệu Nhật Bản có doanh số cao nhất và vươn lên thứ 4 trong VAMA chỉ sau chưa đầy 3 năm hoạt động tại Việt Nam.

Sự tăng trưởng doanh số mạnh mẽ của Mazda trong những năm gần đây chủ yếu đến từ dòng xe Mazda với công nghệ vượt trội Công nghệ SkyActiv không chỉ mang lại trải nghiệm lái phấn khích mà còn tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả, cả trong thành phố lẫn trên xa lộ Thiết kế KODO – LINH HỒN CỦA SỰ CHUYỂN ĐỘNG thể hiện rõ nét tính thể thao của xe, tạo ra lợi thế cạnh tranh cho Mazda Nhờ đó, thương hiệu đã thu hút được nhóm khách hàng trẻ thành đạt, đam mê công nghệ và yêu thích trải nghiệm lái thể thao.

KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ TRÊN MAZDA CX5

Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống phối khí trên ô tô

2.1.1 Nhiệm vụ hệ thống phối khí

Cơ cấu phân phối khí đảm nhiệm việc đóng mở cửa nạp và cửa thải đúng thời điểm, giúp động cơ nạp khí mới và thải sạch khí thải sau khi quá trình cháy diễn ra trong xy lanh.

2.1.2 Yêu cầu hệ thống phối khí

- Quá trình thay đổi khí phải hoàn hảo, nạp đầy thải sạch

- Đóng mở xupáp đúng quy luật và đúng thời gian quy định từng loại động cơ

- Độ mở lớn để dòng khí lưu thông ít trở lực

- Khi xupap đóng phải kín nhằm đảm bảo áp suất nén, tránh gây lọt khí

- Làm việc êm dịu, ít va đập, tránh gây mòn

- Dễ dàng điều chỉnh sửa chữa, giá thành chế tạo thấp

2.1.3 Phân Loại hệ thống phối khí

2.1.3.1 Cơ cấu phân phối khí kiểu van trượt

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phối khí kiểu van trượt

CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Cơ cấu phối khí van trượt thường được áp dụng cho động cơ hai kỳ, trong đó piston đóng vai trò như một van trượt Khi piston di chuyển trong xylanh, nó đảm nhiệm chức năng đóng mở cửa nạp và thải.

Mặc dù có những ưu điểm như tiết diện lưu thông lớn, khả năng làm mát hiệu quả và ít tiếng ồn, nhưng do kết cấu phức tạp và chi phí cao, loại xe này thường chỉ được sử dụng cho các phương tiện đặc biệt như xe đua.

Nguyên lý hoạt động của động cơ hai kỳ dựa trên sự chênh lệch áp suất giữa khí trời và khí trong xi lanh Khi pit tông di chuyển xuống, nó nén khí trong các te, làm tăng áp suất khí Khi pit tông mở cửa xả và cửa quét, hòa khí từ các te sẽ đi qua cửa quét vào phía trên pit tông, thổi khí cháy còn sót lại trong xi lanh và nạp đầy xi lanh mới Khi pit tông đi lên, nó đóng kín cửa quét và cửa xả, kết thúc quá trình thay khí Như vậy, pit tông hoạt động như một van trượt, điều khiển việc mở và đóng cửa nạp, cửa quét và cửa xả.

2.1.3.2 Cơ cấu phân phối khí kiểu dùng xupap

Cơ cấu phối khí xupap là một phần quan trọng trong động cơ 4 kỳ, nhờ vào thiết kế đơn giản và dễ chế tạo Hệ thống này không chỉ dễ dàng điều chỉnh mà còn hoạt động hiệu quả, góp phần nâng cao hiệu suất của động cơ.

Gồm hai loại: kiểu xupap đặt và xupap treo a Cơ cấu phân phối khí kiểu xupap đặt Ưu điểm

Hệ thống phân phối khí xu páp đặt có thiết kế gọn gàng với toàn bộ hệ thống phối khí nằm trong thân máy, giúp giảm chiều cao của động cơ Số lượng chi tiết trong hệ thống ít, dẫn đến lực quán tính thấp và giảm thiểu sự mòn của bề mặt cam và con đội Tuy nhiên, vẫn tồn tại một số nhược điểm cần xem xét.

Bố trí buồng cháy không gọn gàng dẫn đến việc khó đạt tỷ số nén cao, đồng thời cũng làm tăng nguy cơ cháy nổ Hơn nữa, việc lưu thông dòng khí nạp và khí xả gặp khó khăn, khiến hệ số nạp không đạt hiệu quả tối ưu.

CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phân phối khí xupap đặt

Cơ cấu phân phối khí kiểu xupap đặt, như mô tả trong hình 2.2, bao gồm toàn bộ các bộ phận được lắp đặt trong thân máy.

- con đội, trục cam, xupap, cửa xả và cửa nạp

- Khe hở của Xupap được điều chỉnh bởi bulong được gắn trên bộ phận con đội

- Lò xo lồng vào xupap sẽ được hãm bằng móng hãm vào đuôi của xupap

- Qua bánh băng hoặc đĩa xích, trục khuỷu sẽ dẫn động trục cam

Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu quay làm cho trục cam cũng quay theo Trong giai đoạn đầu, khi vấu cam chưa tác động vào con đội, lò xo đẩy xu páp xuống, giữ cho cửa nạp hoặc cửa xả đóng Khi trục cam quay đến vị trí tác động, con đội đẩy xu páp lên, mở từ từ cửa nạp hoặc cửa xả Tại vị trí cao nhất của cam, cửa nạp hoặc cửa xả được mở tối đa Sau đó, khi trục cam tiếp tục quay, lò xo sẽ kéo xu páp xuống, dần dần đóng cửa nạp hoặc cửa xả Cuối cùng, khi con đội trở về vị trí thấp nhất của cam, cửa nạp hoặc cửa xả sẽ đóng kín hoàn toàn, và quá trình này lặp lại trong suốt quá trình hoạt động của động cơ.

CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Trang 11 quay thì quá trình làm việc của hệ thống phối khí xupap đặt được lặp lại theo chu trình như trên b Cơ cấu phân phối khí kiểu xupap treo

Hình 2.3: Sơ đồ cấu tạo phân phối khí xupap treo trục cam bố trí thân máy

Hình 2.4: Xupap treo trục cam bố trí nắp máy một trục cam dẫn động

(SOHC) và hai trục cam dẫn động (DOHC)

Hệ thống phối khí xu páp treo đặc trưng bởi việc bố trí xu páp trên nắp máy, trong khi trục cam có thể được lắp đặt bên trong thân máy hoặc trên nắp máy.

CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Hệ thống phân phối khí bao gồm các thành phần chính như trục cam, con đội, đũa đẩy, vít điều chỉnh khe hở xupap, cần mở, lò xo, ống dẫn hướng và xu páp Trong trường hợp hệ thống chỉ có một trục cam đặt trên nắp máy (SOHC), xupap có thể được bố trí thành một hàng hoặc hai hàng Ngoài ra, có thể sử dụng hai trục cam riêng biệt cho từng loại xupap (DOHC), với một trục cam cho xupap nạp và một trục cam cho xupap xả Khi trục cam nằm trên nắp máy, hệ thống phân phối khí xupap treo sẽ không có đũa đẩy và được dẫn động bằng xích hoặc đai truyền có răng.

Hệ thống phân phối khí sử dụng xu páp treo có cấu tạo phức tạp hơn so với hệ thống dùng xu páp đặt, với nhiều chi tiết được bố trí ở cả thân máy và nắp máy, dẫn đến tăng chiều cao của động cơ Lực quán tính tác động lên bề mặt cam và con đội cũng lớn hơn, khiến cho nắp máy trở nên phức tạp hơn và khó gia công chế tạo.

Hệ thống xu páp bố trí trong không gian của xi lanh dạng treo giúp tăng tỷ số nén của động cơ và giảm hiện tượng kích nổ ở động cơ xăng Dòng khí lưu động thuận tiện, giảm thiểu tổn thất, tạo điều kiện cho việc xả sạch và nạp đầy hiệu quả Nhờ những ưu điểm này, hệ thống phân phối khí xu páp treo được ứng dụng rộng rãi cho cả động cơ xăng và diesel.

Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu quay dẫn động trục cam, khiến trục cam quay và tiếp xúc với con đội Qua đũa đẩy, lực tác động lên vít điều chỉnh đẩy cò mổ lên, làm cho đầu cò mổ hướng xuống và đẩy xu páp mở cửa nạp hoặc cửa xả Khi trục cam đạt vị trí cao nhất, lò xo căng ra, đẩy xu páp lên để đóng dần cửa nạp hoặc cửa xả Khi con đội tiếp xúc tại vị trí thấp nhất của cam, cửa nạp hoặc cửa xả sẽ đóng kín hoàn toàn Quá trình này lặp lại liên tục, cho phép động cơ tiếp tục hoạt động hiệu quả.

Hệ thống phối khí trên Mazda CX5

Đặc điểm cải tiến mới

CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Cơ cấu điều khiển thời điểm phối khí thông minh trên cam nạp và cam xả giúp cải thiện hiệu suất tiêu hao nhiên liệu và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Mỗi xy lanh được trang bị bốn van, bao gồm hai van nạp và hai van xả, giúp tối ưu hóa hiệu suất Việc sử dụng cò mổ con lăn giảm thiểu khả năng trượt, trong khi con đội thủy lực được lắp đặt giúp duy trì khe hở xupap ở mức 0 mm Để tăng độ bền và tính trơn tru cho cơ cấu phối khí, điểm tiếp xúc giữa cò mổ và cam được bôi trơn bằng dầu động cơ, đảm bảo hoạt động hiệu quả và lâu dài.

Hình 2.5: Tổng quát cơ cấu phối khí trong nắp máy

Hệ thống phối khí DOHC trang bị cho động cơ bao gồm bốn van (hai van nạp và hai van xả) trên mỗi xi lanh, với tổng cộng 16 van được điều khiển bởi hai trục cam Hệ thống này sử dụng bạc đạn bi kim tại cò mổ, giúp giảm tải trọng lên lò xo xupap.

CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Kết cấu và nhiệm vụ các bộ phận chính cơ cấu phối khí trên Mazda CX5

Hình 2.7: Các chi tiết xupap trên nắp máy

CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Xupap nạp được mở ra khi cam nạp ép xuống, cho phép không khí vào xy lanh, trong khi xupap xả được mở khi cam xả ép xuống, thải khí đốt ra khỏi xy lanh Các quá trình này diễn ra theo chu kỳ liên tục.

Kỳ nạp là giai đoạn khi hỗn hợp khí và xăng được nạp vào động cơ, trong đó piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới Trong quá trình này, xupap nạp mở ra trong khi xupap thải đóng lại, cho phép không khí được hút vào và tạo ra hỗn hợp cháy trong buồng đốt.

Trong quá trình kỳ nén, piston di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, đồng thời tất cả xupap nạp và thải đều đóng lại Điều này giúp hỗn hợp khí và xăng được nén chặt trong buồng đốt, tạo điều kiện tối ưu cho việc trộn lẫn và hình thành hỗn hợp cháy hiệu quả nhất.

Trong kỳ nổ, bugi sẽ tạo ra tia lửa trong buồng đốt để đốt cháy hỗn hợp khí và xăng đặc, khiến piston bị nén và di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới khi cả hai xupap đều đóng Quá trình này tạo ra hỗn hợp nổ sinh lực, từ đó tạo ra lực truyền trong khối động cơ.

Kỳ xả là giai đoạn khi piston di chuyển từ điểm dưới lên điểm chết trên, tương tự như kỳ nén Trong quá trình này, xupap thải mở ra để khí thải được đẩy ra ngoài động cơ, sau đó xupap xả sẽ đóng lại và chu kỳ sẽ được lặp lại.

Nếu xupap bị hở, buồng đốt sẽ không kín, gây mất áp suất và làm khó khăn trong việc nổ máy.

Lò xo xupap giữ cho xu páp luôn ở trạng thái đóng cho cửa nạp và cửa xả, giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động Lực căng của lò xo được tính toán ở mức tối thiểu để giảm thiểu lực cản ma sát trượt, đảm bảo sự hoạt động trơn tru Phốt xupap cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hiệu quả làm việc của hệ thống.

Phốt xupap ngăn không cho dầu động cơ qua ống dẫn hướng xupap đi vào buồng đốt Ống dẫn hướng xupap

CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Trang 16 Ống dẫn hướng có công dụng dẫn hướng cho xupap chuyển động lên xuống một cách trơn tru để thực hiện quá trình đóng mở cửa nạp, cửa xả của động cơ trong điều kiện chịu nhiệt độ cao và ma sát lớn Ống dẫn hướng còn hỗ trợ một phần làm mát xupap bằng cách truyền nhiệt qua nắp máy Ống dẫn hướng xupap được làm bằng hợp kim thiêu kết với khả năng chống mài mòn cao

Hình 2.8: Vị trí trục cam

Trục cam được tại nắp máy, bề mặt cam được gia công với độ nhẵn cao Trục cam nạp có 5 ổ đỡ trục và cam xả có 6 ổ đỡ trục

Trục cam được cấu tạo bởi các vấu cam nạp, cam xả và các cổ trục, với các vấu cam được sắp xếp hợp lý theo thứ tự làm việc của các xy lanh.

Vấu cam là bộ phận gắn liền với trục cam, có vai trò quan trọng trong việc điều khiển độ mở của xupap Các bề mặt làm việc của cam được gia công với độ chính xác cao và trải qua quá trình nhiệt luyện nhằm giảm ma sát và chống mài mòn Chiều cao của vấu cam quyết định mức độ mở của xupap, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của động cơ.

Các cổ trục là bộ phận quan trọng dùng để lắp ráp ổ đỡ và định vị trục cam theo chiều dọc Để đảm bảo vị trí chính xác, người dùng có thể sử dụng vòng chặn ở đầu trục.

CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Hình 2.9: Sơ đồ cấu tạo chi tiết trục cam trên cx5

Trục cam được quay nhờ vào sự dẫn động từ trục khuỷu thông qua xích truyền động, giúp điều khiển việc đóng mở xupap trong quá trình phối khí.

2.3.3 Xích truyền động và bộ căng xích

Xích truyền động được sử dụng để dẫn động cho trục cam ở nắp máy, mang lại ưu điểm về kết cấu gọn nhẹ và khả năng truyền động hiệu quả ở khoảng cách lớn Tuy nhiên, bộ truyền xích cũng có nhược điểm như dễ bị rung động khi thay đổi tải và gây ra tiếng ồn Việc làm việc lâu dài có thể dẫn đến hiện tượng rão do mòn con lăn và chốt xích, do đó, cần thiết phải bôi trơn thường xuyên trong quá trình vận hành.

CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Trang 18 đảm bảo cho xích luôn có độ căng nhất định cần phải có cơ cấu căng xích tự động hoặc có thể điều chỉnh được

Hình 2.11: Cấu tạo bộ căng xích

Bộ căng xích loại áp suất dầu được lắp đặt trong thân máy có chức năng duy trì độ căng ổn định cho xích truyền động Nhờ vào áp suất dầu và lực lò xo, bộ căng xích đảm bảo lực căng luôn ở mức không đổi, giúp xích truyền động hoạt động hiệu quả và ổn định.

2.3.4 Con đội thủy lực và cò mổ

Hình 2.12: Cấu tạo con đội thủy lực

CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG PHỐI KHÍ MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Con đội thủy lực giữ cho khe hở xupap luôn ở mức không đổi (0 mm), do đó không cần điều chỉnh thường xuyên Chất lượng của con đội phụ thuộc hoàn toàn vào chất lượng dầu bôi trơn Vì vậy, dầu bôi trơn động cơ cần đảm bảo sạch sẽ, có độ nhớt ổn định và ít thay đổi.

Hình 2.13: Sơ đồ nguyên lý hoạt động con đội thủy

KHAI THÁC HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN MAZDA CX5

Nhiệm vụ, yêu cầu, các phương pháp bôi trơn động cơ

3.1.1 Nhiệm vụ hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dầu bôi trơn đến các bề mặt ma sát, giúp giảm tổn thất công suất và ngăn ngừa mài mòn, va đập trong động cơ Đồng thời, nó cũng giúp làm sạch các bề mặt và lọc bỏ cặn bẩn trong dầu nhờn, nhờ vào khả năng tẩy rửa của dầu.

Hệ thống bôi trơn không chỉ giúp làm mát dầu nhờn mà còn loại bỏ nhiệt lượng sinh ra do ma sát, đảm bảo các tính năng lý - hoá của dầu trong giới hạn cho phép Điều này góp phần vào việc bôi trơn hiệu quả, giảm mài mòn cho các chi tiết máy và bảo vệ chúng khỏi sự gỉ sét trong động cơ đốt trong.

Bôi trơn các bề mặt ma sát

Hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong sử dụng dầu nhờn để tạo lớp đệm giữa các bề mặt chuyển động, nhằm ngăn chặn hoặc giảm thiểu sự tiếp xúc trực tiếp giữa các bề mặt ma sát Ma sát được phân loại thành bốn loại khác nhau.

Ma sát khô xảy ra khi hai bề mặt tiếp xúc trực tiếp mà không có dầu nhờn, dẫn đến việc sinh nhiệt trong quá trình làm việc Nhiệt độ cao có thể làm nóng các bề mặt ma sát, gây ra hiện tượng mòn hỏng nhanh chóng và có nguy cơ tạo ra mài mòn dính.

Khi giữa hai bề mặt ma sát có một lớp dầu nhờn, lớp này đóng vai trò như một đệm trung gian, giúp ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa các bề mặt trong quá trình hoạt động.

Ma sát nửa khô, nửa ướt

CHƯƠNG 3: KHAI THÁC HỆ THỐNG BÔI TRƠN MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Khi màng dầu nhờn bị phá hủy, bề mặt ma sát sẽ tiếp xúc trực tiếp tại những khu vực mà màng này không còn nguyên vẹn Sự hỏng hóc này dẫn đến việc tăng cường độ ma sát tại các điểm tiếp xúc, gây ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của các bộ phận.

Ma sát bán ướt là trạng thái ma sát trung gian giữa ma sát ướt và ma sát khô, trong đó tồn tại một lớp dầu nhờn mỏng trên bề mặt ma sát Lớp dầu này bị ảnh hưởng bởi lực phân tử của bề mặt kim loại, khiến nó bám chặt và mất khả năng di động Do đó, lực ma sát trong trường hợp này được xác định bởi quá trình sản sinh lực tương tác giữa bề mặt ma sát và lớp dầu nhờn.

Sau một thời gian hoạt động, tổn thất ma sát sẽ chuyển hóa thành nhiệt năng, dẫn đến việc nhiệt độ của ổ trục tăng cao Nếu không có dầu nhờn, các bề mặt ma sát sẽ nóng lên vượt quá giới hạn cho phép, gây ra hiện tượng nóng chảy các hợp kim chống mài mòn, làm bong tróc và cong vênh các chi tiết.

Dầu nhờn có vai trò quan trọng trong việc làm mát ổ trục bằng cách tải nhiệt do ma sát, giúp duy trì nhiệt độ làm việc bình thường Mặc dù dầu nhờn có nhiệt hoá hơi khoảng 40  70 Kcal/kg, thấp hơn nhiều so với nước (590 Kcal/kg), nhưng khả năng dẫn nhiệt của dầu nhờn cũng rất thấp (0,0005 cal/°C.g.s) so với nước (0,0015 cal/°C.g.s) Điều này cho thấy dầu nhờn có khả năng thu thoát nhiệt kém hơn nước, nhưng nước không thể thay thế chức năng của dầu nhờn do phụ thuộc vào các đặc tính lý hoá khác.

Để dầu nhờn hiệu quả trong việc làm mát các bề mặt ma sát, hệ thống bôi trơn cần có bơm dầu nhờn cung cấp một lượng dầu đủ lớn cho các bề mặt này.

Tẩy rửa bề mặt ma sát

Khi các chi tiết kim loại ma sát với nhau, mạt kim loại sẽ hình thành trên bề mặt, gây ra mài mòn Tuy nhiên, nhờ có lưu lượng dầu chảy qua bề mặt ma sát, các mạt kim loại và cặn bẩn sẽ được dầu cuốn đi, giữ cho bề mặt sạch và giảm thiểu mài mòn.

CHƯƠNG 3: KHAI THÁC HỆ THỐNG BÔI TRƠN MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Do có lớp dầu giữa hành xylanh và pittông, giữa xécmăng và rãnh xécmăng nên giảm được khả năng lọt khí xuống cacte

Ngoài bốn nhiệm vụ trên, dầu nhờn còn có tác dụng như lớp bảo vệ chống ăn mòn hoá học

3.1.2 Yều cầu hệ thống bôi trơn Áp suất bôi trơn phải đảm bảo đủ lượng dầu đi bôi trơn Áp suất của dầu bôi trơn trong hệ thống phải đảm bảo từ 2- 6kg/cm2

Dầu bôi trơn trong hệ thống phải sạch, không bị biến chất, độ nhớt phải phù hợp

Dầu bôi trơn phải đảm bảo đi đến tất cả các bề mặt làm việc của các chi tiết để bôi trơn và làm mát cho các chi tiết

Nhiệt độ lý tưởng của dầu bôi trơn nằm trong khoảng 80°C đến 160°C; nếu vượt quá mức này, dầu có thể bốc cháy Tuy nhiên, nếu dầu bôi trơn được làm mát quá mức, sẽ dẫn đến việc giảm hiệu suất nhiệt của động cơ.

3.1.3 Các phương pháp bôi trơn động cơ

Trong động cơ đốt trong, cấu trúc và số lượng các chi tiết khác nhau yêu cầu các phương án bôi trơn linh hoạt Để đảm bảo cung cấp dầu nhờn liên tục cho các bề mặt ma sát, cần lựa chọn hệ thống bôi trơn phù hợp với từng loại động cơ.

Khi lựa chọn phương án bôi trơn cho động cơ, cần xem xét các yếu tố như tốc độ, công suất, mức phụ tải tác động lên ổ trục và công dụng của động cơ Mỗi phương án bôi trơn đều có ưu và nhược điểm riêng, do đó cần căn cứ vào yêu cầu cụ thể và điều kiện làm việc của động cơ để đưa ra lựa chọn hợp lý.

3.1.3.1 Bôi trơn bằng phương pháp pha dầu nhờn vào nhiên liệu

Loại bôi trơn này dùng trong động cơ xăng hai kỳ quét khí bằng hộp trục khuỷu

- cacte Nghĩa là hộp trục khuỷu - cacte là một khối kín đóng vai trò như một máy nén khí để quét khí cho xylanh theo kiểu quét ngang

CHƯƠNG 3: KHAI THÁC HỆ THỐNG BÔI TRƠN MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Hệ thống bôi trơn trên Mazda CX5

CHƯƠNG 3: KHAI THÁC HỆ THỐNG BÔI TRƠN MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

3.2.1 Đặc điểm cải tiến hệ thống bôi trơn Mazda CX5 Điều khiển dầu động cơ được cải thiện từ đó giảm công hao phí trong hệ thống bôi trơn

Giảm áp suất dầu là cần thiết cho các bộ phận cần bôi trơn, giúp tối ưu hóa kích thước bơm dầu Việc thay đổi vật liệu trục khuỷu, hệ thống phân phối khí biến thiên và con đội thủy lực có thể giảm tới 10% áp suất dầu bôi trơn, từ đó nâng cao hiệu suất hoạt động của động cơ.

Tổn thất áp suất dầu được giảm thiểu bằng cách tối ưu hóa đường dẫn dầu

Với việc sử dụng máy bơm dầu kiểu xích truyền động mới, lực dẫn động của máy bơm dầu đã được giảm bớt

Sử dụng ống phân phối loại giảm lực cản dòng chảy

Với việc sử dụng van điện từ điều khiển áp lực dầu, áp suất dầu được bơm có thể được kiểm soát (điều khiển hai cấp thủy lực)

3.2.2 Cấu tạo, sơ đồ nguyên lý hoạt động bôi trơn trên CX5

Hình 3.5: Cấu tạo chi tiết các bộ phận hệ thống bôi trơn trên CX5

CHƯƠNG 3: KHAI THÁC HỆ THỐNG BÔI TRƠN MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Hình 3.6: Sơ đồ đường đi của dầu bôi trơn

Dầu trong cacte được bơm hút qua lọc dầu thô để loại bỏ cặn bẩn, sau đó chia thành hai đường Một đường đi qua lọc tinh đến bạc trục khuỷu và bạc thanh truyền, rồi quay lại cacte Đường còn lại đi từ bơm đến van điều khiển dầu, điều chỉnh dòng dầu theo áp suất và điều kiện hoạt động của động cơ Dầu sau đó được phun lên bôi trơn piston và quay về cacte Một đường khác dẫn dầu lên bôi trơn cơ cấu phối khí và trục cam qua ống phân phối dầu trên nắp máy, đảm bảo các chi tiết được bôi trơn đầy đủ để động cơ hoạt động trơn tru và bền bỉ.

HỆ THỐNG LÀM MÁT TRÊN MAZDA CX5

Nhiệm vụ hệ thống làm mát trên ô tô

Khi động cơ đốt trong hoạt động, hỗn hợp nhiên liệu và không khí cháy trong buồng đốt, tạo ra nhiệt độ cao từ 2000 đến 2500 °C Một phần năng lượng này chuyển thành công, trong khi phần còn lại tỏa ra môi trường qua các chi tiết tiếp xúc với khí cháy như xylanh, piston, nắp xylanh, xupap, vòi phun và xec măng Ngoài ra, nhiệt lượng cũng sinh ra do ma sát giữa các bề mặt làm việc của các chi tiết trong động cơ Nếu không được làm mát đầy đủ, các chi tiết trong động cơ sẽ nóng lên vượt quá nhiệt độ cho phép, với nhiệt độ piston có thể lên tới 600°C và nhiệt độ xupap thải đạt 900°C, gây ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất hoạt động của động cơ.

- Phụ tải nhiệt các chi tiết lớn làm giảm sức bền, giảm độ cứng vững và tuổi thọ của chúng

- Nhiệt độ cao dẫn tói nhiệt độ của dầu bôi trơn cũng cao do đó dẫn tới độ nhớt giảm, khả năng bôi trơn kém làm tăng ma sát

- Có thể gây bó kẹt piston do hiện tượng giãn nở

Hệ thống làm mát là yếu tố quan trọng để duy trì nhiệt độ ổn định cho động cơ, giúp ngăn ngừa hiện tượng kích nổ Nhiệt độ làm mát cần được giữ trong khoảng 80 đến 90°C để động cơ hoạt động hiệu quả Nếu nhiệt độ quá cao (200-300°C), dầu nhớt có thể bốc cháy, dẫn đến kẹt piston và kích nổ Ngược lại, nếu nhiệt độ quá thấp, độ nhớt của dầu tăng lên, gây khó khăn trong việc lưu động và tăng ma sát, đồng thời làm giảm hiệu suất sử dụng nhiên liệu Do đó, việc kiểm soát nhiệt độ làm mát là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định và bền bỉ của động cơ.

Yêu cầu hệ thống làm mát

Làm việc êm dịu, tiêu hao công suất làm mát ít

CHƯƠNG 4: KHAI THÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Để đảm bảo hiệu suất tối ưu cho động cơ, cần duy trì nhiệt độ môi chất làm mát tại đầu ra van hằng nhiệt ở mức ổn định, cùng với nhiệt độ dầu bôi trơn động cơ Điều này giúp động cơ hoạt động hiệu quả trong mọi chế độ, điều kiện khí hậu và tình trạng đường sá Ngoài ra, thiết kế nhỏ gọn và dễ bố trí cũng là yếu tố quan trọng để nâng cao hiệu suất làm việc của động cơ.

Phân loại hệ thống làm mát

Hệ thống làm mát được chia thành hai loại: Hệ thống làm mát bằng nước và hệ thống làm mát bằng không khí

Hệ thống làm mát được chia thành các kiểu:

Làm mát bằng nước kiểu bốc hơi

Làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên

Làm mát bằng nuớc kiểu tuần hoàn cưỡng bức

+ Kiểu một vòng tuần hoàn kín

+ Kiểu một vòng tuần hoàn hở

+ Hai vòng tuần hoàn ( một vòng kín, một vòng hở)

4.3.1 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi

Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi là loại đơn giản nhất Hệ thống này không cần bơm,quạt

Bộ phận chứa nước gồm hai phần: Khoang nước làm mát thân máy và thùng chứa nước bốc hơi lắp với thân

Hình 4.1 Động cơ làm mát kiểu bốc hơi

CHƯƠNG 4: KHAI THÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Khi động cơ hoạt động, nước xung quanh buồng cháy sẽ sôi và tạo bọt do nhận nhiệt từ quá trình cháy Nước sôi có tỷ trọng nhỏ hơn sẽ nổi lên mặt thoáng thùng chứa và bốc hơi ra ngoài, trong khi nước nguội có tỷ trọng lớn sẽ chìm xuống, tạo ra lưu động đối lưu tự nhiên Thiết kế hệ thống bốc hơi phụ thuộc vào nhiệt lượng động cơ và cách bố trí động cơ Tuy nhiên, việc làm mát bằng kiểu bốc hơi sẽ làm giảm nhanh lượng nước trong thùng, do đó cần bổ sung nước thường xuyên.

4.3.2 Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên

Hệ thống này hoạt động bằng cách tạo ra sự lưu động tuần hoàn của nước nhờ chênh lệch áp lực giữa cột nước nóng trong động cơ và cột nước nguội trong thùng chứa hoặc két nước, mà không cần sử dụng bơm.

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống

Hình 4.2 : Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên

1- Thân máy; 2- Xilanh; 3- Piston, 4- Nắp xilanh; 5- Đường nước ra két; 6- Nắp két, 7- Két nước; 8- Không khí làm mát; 9- Quạt gió; 10- Đường nước đi vào làm mát động cơ

Khi động cơ hoạt động, nhiệt độ từ buồng cháy làm nước nóng lên Nước nóng với khối lượng riêng nhỏ sẽ nổi lên và chảy ra ngoài qua két làm mát Tại đây, nước nóng được làm mát nhờ quạt gió, được dẫn động bằng puly từ trục khuỷu của động cơ, hút không khí để tản nhiệt cho nước, giúp nước trong két được làm mát hiệu quả.

CHƯƠNG 4: KHAI THÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Trang 70 làm cho khối lượng riêng tăng, nucows chìm xuống khoang dưới của két đi vào thân máy theo một vòng tuần hoàn

Hệ thống mát này mang lại nhiều ưu điểm, đặc biệt là chế độ làm mát phù hợp với tình trạng không tải của động cơ Khi khởi động, chênh lệch nhiệt độ giữa hai cột nước nóng và lạnh rất nhỏ, dẫn đến chênh lệch áp lực giữa chúng cũng thấp Điều này khiến nước lưu động chậm, giúp động cơ nhanh chóng đạt được nhiệt độ làm việc lý tưởng.

Hệ thống có nhược điểm là nước lưu động với vận tốc thấp khoảng V = 0,120,19 m/s, dẫn đến chênh lệch nhiệt độ lớn giữa nước vào và nước ra, gây ra tình trạng làm mát không đều ở thành xylanh Để giảm chênh lệch nhiệt độ này, cần tăng kích thước thùng chứa, tuy nhiên điều này sẽ làm cho kết cấu trở nên cồng kềnh.

4.3.3 Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức

Do tốc độ lưu động của nước trong hệ thống tuần hoàn đối lưu tự nhiên thấp, việc sử dụng hệ thống tuần hoàn cưỡng bức là cần thiết để tăng tốc độ lưu động này Hệ thống này hoạt động nhờ sức đẩy cột nước từ bơm, tạo ra dòng chảy liên tục Có nhiều loại hệ thống tuần hoàn cưỡng bức, bao gồm hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín, một vòng hở và hai vòng tuần hoàn Mỗi loại hệ thống có nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng riêng biệt.

4.3.3.1 Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn một vòng kín:

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống:

Hình 4.3: Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn một vòng kín

CHƯƠNG 4: KHAI THÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

1- Thân máy; 2- Nắp xilanh; 3- Đường nước ra khỏi động cơ; 4- Ống dẫn bọt nước; 5- Nhiệt kế; 6-Van hằng nhiệt; 7- Nắp rót nước; 8- Két làm mát; 9- Quạt gió; 10- Puly; 11- Ống nước nối tắt vào bơm; 12- Đường nước vào động cơ; 13- Bơm nước; 14- Két làm mát dầu; 15- Ống phân phối nước

Khi động cơ hoạt động, nước trong hệ thống tuần hoàn được bơm ly tâm (13) đưa qua ống phân phối nước (15) vào các khoang chứa của xylanh Để đảm bảo nước làm mát được phân phối đồng đều cho mỗi xylanh, nước sau khi bơm vào thân máy (1) sẽ chảy qua ống phân phối (15) được đúc sẵn Sau khi làm mát xylanh, nước tiếp tục làm mát nắp máy và sau đó theo ống (3) ra khỏi động cơ đến van hằng nhiệt (6) Tại van hằng nhiệt, nước sẽ được chia thành hai dòng: một dòng quay trở lại động cơ qua ống (11) và một dòng đi qua két (7) để tản nhiệt.

Hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng kín hoạt động bằng cách điều chỉnh van hằng nhiệt dựa trên nhiệt độ của nước làm mát Khi nhiệt độ thấp hơn mức cho phép, van hằng nhiệt đóng lại, cho phép nước đi vào động cơ qua đường tắc Ngược lại, khi nhiệt độ cao hơn mức cho phép, van mở cho nước đi qua két làm mát, nơi nước được làm mát bởi không khí từ quạt Quạt này được dẫn động bằng puly từ trục khuỷu của động cơ Nước sau khi được làm mát sẽ trở về động cơ, tạo ra một chu kỳ làm mát tuần hoàn, giúp tiết kiệm nước và tận dụng nguồn nước làm mát hiệu quả Hệ thống này đặc biệt thuận lợi cho các loại xe đường dài, nhất là ở những khu vực thiếu nước.

4.3.3.2 Hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng hở:

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống:

CHƯƠNG 4: KHAI THÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Hình 4.4: Hệ thống làm mát một vòng hở

1-Đường nước phân phối; 2- Thân máy; 3- Nắp máy; 4- Van hằng nhiệt; 5- Đường nước ra vòng hở; 6- Đường nước vào bơm; 7- Đường nước nối tắt về bơm; 8- Bơm nước

Hệ thống làm mát động cơ sử dụng nước sông hoặc biển để duy trì nhiệt độ, với nước được bơm vào và sau đó thải ra ngoài Mặc dù hệ thống này đơn giản, nhưng ở một số động cơ, nước làm mát có thể đạt nhiệt độ 100°C hoặc cao hơn, dẫn đến hiện tượng bốc hơi Hơi nước có thể hình thành ngay trong áo nước làm mát hoặc trong thiết bị riêng Do đó, việc thiết kế một hệ thống làm mát riêng cho động cơ là cần thiết để đảm bảo hiệu suất hoạt động.

4.3.3.3 Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn hai vòng: Đặc điểm của hệ thống này là, nước được làm mát tại két nước không phải là dòng không khí do quạt gió tạo ra mà là bằng dòng nước có nhiệt độ thấp hơn, như nước sông, biển Vòng thứ nhất làm mát động cơ như ở hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng Vòng thứ hai với nước sông hay nước biển được bơm chuyển đến két làm mát để làm mát nước vòng kín, sau đó lại thải ra sông, biển nên gọi là vòng hở Hệ thống làm mát hai vòng được dùng phổ biến ở động cơ tàu thủy

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống:

CHƯƠNG 4: KHAI THÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Hình 4.5: Hệ thống làm mát cưỡng bức kiểu hai vòng tuần hoàn

Hệ thống làm mát động cơ bao gồm nhiều thành phần quan trọng như đường nước phân phối, thân máy, nắp xilanh và bơm nước vòng kín Bơm nước vòng kín kết hợp với đường nước tắt về bơm vòng kín và van hằng nhiệt giúp điều chỉnh nhiệt độ động cơ hiệu quả Két làm mát đóng vai trò quan trọng trong việc hạ nhiệt, trong khi đường nước ra vòng hở và bơm nước vòng hở đảm bảo nước được lưu thông liên tục Đường nước vào bơm nước vòng hở cũng góp phần vào việc duy trì hiệu suất làm mát của hệ thống.

Trong hệ thống làm mát động cơ, nước được tuần hoàn trong một chu trình kín Bơm nước (4) đảm nhiệm việc dẫn nước đến động cơ, giúp làm mát thân máy và nắp xilanh, sau đó nước sẽ được chuyển đến két làm mát để duy trì nhiệt độ ổn định.

Hệ thống làm mát động cơ hoạt động dựa vào nước trong hệ thống kín, được làm mát bởi nguồn nước từ môi trường bên ngoài thông qua bơm và lưới lọc Khi động cơ khởi động, nhiệt độ nước còn thấp, van hằng nhiệt sẽ đóng đường nước đi vào két làm mát nước ngọt, khiến nước được hút từ bơm qua két làm mát và xả ra ngoài Van hằng nhiệt được đặt trên mạch nước ngọt để kiểm soát dòng chảy; khi nhiệt độ nước thấp, nó sẽ ngăn không cho nước vào két làm mát Nước ngọt sau khi làm mát động cơ sẽ theo đường ống quay trở lại bơm nước ngọt để tiếp tục chu trình làm mát.

4.3.4 Hệ thống làm mát ở nhiệt độ cao

Hiện nay, nhiệt độ làm mát của các động cơ đã tăng đáng kể, chẳng hạn như động cơ tàu thủy với nhiệt độ làm mát từ 30-32 độ C đã tăng lên 60-65 độ C Đối với động cơ cao tốc, nhiệt độ có thể đạt tới khoảng 80-85 độ C, cho thấy sự gia tăng nhiệt độ trung bình của nước làm mát trong nhiều loại động cơ.

100 0 C hoặc cao hơn Khi làm mát động cơ với nhiệt độ nước cao hơn 100 0 C, nước sẽ bốc hơi

CHƯƠNG 4: KHAI THÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Hệ thống làm mát trên Mazda CX5

Hệ thống làm mát trên CX5 có vai trò quan trọng trong việc giải nhiệt cho động cơ và ngăn ngừa hiện tượng đóng băng khi thời tiết lạnh Nó đảm bảo rằng nhiệt độ làm mát luôn ở mức tối ưu, đồng thời giúp động cơ nhanh chóng đạt được nhiệt độ vận hành cần thiết.

Trong quá trình hoạt động của động cơ, nhiên liệu bị đốt cháy trong buồng đốt tạo ra lượng nhiệt lớn Khoảng 24-32% năng lượng từ quá trình đốt cháy chuyển hóa thành cơ năng giúp xe vận hành, trong khi 29-36% năng lượng bị mất qua khí thải, 7% mất do bức xạ và 32-33% được truyền đi.

CHƯƠNG 4: KHAI THÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Trang 79 ra nước làm mát Nếu năng lượng truyền từ buồng đốt ra không được làm mát kịp thời, piston và xy lanh có thể bị bó kẹt biến dạng nhiệt, màng dầu bôi trơn có thể bị phá vỡ gây hư hỏng các chi tiết bên trong động cơ…

Hệ thống làm mát ô tô giữ nhiệt độ ổn định, giúp động cơ hoạt động hiệu quả và tránh hư hỏng Tuy nhiên, nếu năng lượng truyền ra nước làm mát quá nhiều, hiệu suất động cơ sẽ bị giảm.

Khi ô tô được trang bị hệ thống làm mát thì nhiệt độ bên trong động cơ sẽ luôn duy trì được ở mức 93 o C Đây là mức nhiệt thích hợp để:

- Buồng đốt đủ nóng để làm bay hơi hoàn toàn nhiên liệu, giúp đốt cháy nhiên liệu tốt hơn và giảm lượng khí thải ra môi trường

Dầu bôi trơn động cơ có độ nhớt thấp giúp các bộ phận chuyển động linh hoạt hơn, từ đó giảm thiểu lãng phí năng lượng của động cơ.

- Bộ phận kim loại ít hao mòn

Hệ thống làm mát ô tô không chỉ duy trì nhiệt độ ổn định cho động cơ mà còn tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải và kéo dài tuổi thọ cho động cơ.

Hệ thống làm mát hoạt động bằng cách bơm nước làm mát tuần hoàn xung quanh thân máy và nắp máy qua các đường nước bên trong động cơ, sau đó dẫn ra két nước Nhiệt độ nước được điều chỉnh bằng van hằng nhiệt; khi động cơ nóng lên, van mở để nước làm mát tuần hoàn, lấy nhiệt từ động cơ Nước nóng được đẩy về két nước, nơi nó được làm mát bởi gió từ quạt và gió khi ô tô di chuyển Sau khi được làm mát, nước sẽ tiếp tục quay trở lại động cơ, duy trì chu trình làm mát liên tục nhờ vào bơm nước Khi khởi động, hệ thống làm mát phối hợp với hệ thống phun xăng điện tử để giúp động cơ ấm lên nhanh chóng.

CHƯƠNG 4: KHAI THÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Trang 80 Để tránh cho nước làm mát bị sôi, hệ thống làm mát còn được thiết kế để có khả năng chịu được áp suất Bởi khi áp suất càng cao, nhiệt độ sôi của nước càng tăng lên, khi áp suất vượt mức cho phép có thể làm cho thân máy bị nứt hoặc các đường ống nước bị nổ Do đó, khi áp suất bên trong hệ thống làm mát cao quá mức cho phép, nắp két nước sẽ mở ra để nước đi vào bình nước phụ để làm nguội và giúp giảm áp suất trong động cơ Khi nhiệt độ nước làm mát giảm, nước trong bình nước phụ sẽ được hút về trở lại hệ thống

Hình 4.11: Sơ đồ đường nước của hệ thống làm mát

Các đặc điểm cải tiến

Những điều sau đây đã được áp dụng để cải thiện hiệu quả làm mát:

Tăng các cánh tản nhiệt để tăng hiệu quả làm mát từ phạm vi tốc độ động cơ trung bình đến cao

Mạch dẫn nước làm mát động cơ trong đến thân máy và nắp máy được thay đổi

Cải thiện hình dạng của đường dẫn nước làm mát động cơ để giảm lực cản của đường dẫn nước làm mát động cơ

Bộ cánh bơm được cải tiến, cánh quạt kín được sử dụng cho cánh bơm của máy bơm nước để cải thiện hiệu suất bơm

CHƯƠNG 4: KHAI THÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT MAZDA CX5 Khưu Chấn Diên

Cách bố trí đường ống mềm đã được tối ưu hóa để giảm trọng lượng.

ỨNG DỤNG TRÊN MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ Ô TÔ HIỆN ĐẠI

Ngày đăng: 06/05/2022, 20:23

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[5] Phạm Minh Tuấn. Cấu tạo động cơ, NXB Khoa Học Kỹ Thuật , 2003 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cấu tạo động cơ
Nhà XB: NXB Khoa Học Kỹ Thuật
[6] GS.TS Nguyễn Tất Tiến. Nguyên lý động cơ đốt trong, Nhà Xuất Bản Giáo Dục, 2000 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nguyên lý động cơ đốt trong
Nhà XB: Nhà Xuất Bản Giáo Dục
[7] Phạm Thị Liên. Các phương pháp làm mát động cơ thế hệ mới. Luận văn tốt nghiệp, Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2, 2014 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Các phương pháp làm mát động cơ thế hệ mới
[8] PGS.TS. Nguyễn Khắc Trai et al. Kết cấu ô tô, Nhà Xuất Bản Bách Khoa – Hà Nội, 2009 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kết cấu ô tô
Nhà XB: Nhà Xuất Bản Bách Khoa – Hà Nội
[9] Ngô Thế Hưng & Đinh Văn Nhì. Giáo trình hệ thống phân phối khí, Cao đẳng Cơ điện Hà Nội, 2020 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình hệ thống phân phối khí
[10] ThS. Nguyễn Văn Toàn. Công nghệ bảo dưỡng và sửa chữa ô tô, Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.Hồ Chí Minh, 2010 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Công nghệ bảo dưỡng và sửa chữa ô tô
[11] Ngô Viết Khánh. Cấu Tạo, Sửa Chữa Và Bảo Dưỡng Động Cơ Ô Tô, NXB Giao Thông Vận Tải, 1999 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cấu Tạo, Sửa Chữa Và Bảo Dưỡng Động Cơ Ô Tô
Nhà XB: NXB Giao Thông Vận Tải
[12] ThS. Phạm Thanh Đường. Chẩn Đoán, Sửa Chữa Thân Máy Và Hệ Thống Bôi Trơn Làm Mát, NXB Thời Đại, 2010 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Chẩn Đoán, Sửa Chữa Thân Máy Và Hệ Thống Bôi Trơn Làm Mát
Nhà XB: NXB Thời Đại
[1] en.wikipedia.org/wiki/Mazda [2] Mcx5.org Khác

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w