Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô trường Đại học Giao Thông Vận Tải TPHCM đã giảng dạy và truyền đạt những kinh nghiệm, kiến thức cả trong và ngoài ghế nhà trường cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường. Cảm ơn ban lãnh đạo nhà trường Khoa cơ khí – trường đại học Giao Thông Vận Tải TP.Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện để em được học tập và nghiên cứu về lĩnh vực ô tô trong suốt 4 năm qua. Những kiến thức mà em nhận được sẽ là hành trang giúp em vững bước trong tương lai.
Trang 1VIỆN CƠ KHÍ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHAI THÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT TRÊN XE FORD EVEREST ỨNG DỤNG KHAI THÁC TRÊN MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ
XE VINAXUKI 1.2 TẤN
Giảng viên hướng dẫn : Dương Minh Thái
Sinh viên thực hiện : Hoàng Thái Bảo Kha
MSSV : 1951080243
Ngành : Kỹ thuật ô tô
Chuyên ngành : Cơ khí ô tô
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2023
Trang 5Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Dương Minh Thái, người đã hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn Và cũng là người đưa ra những ý tưởng, kiểm tra sự phù hợp của luận văn
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô trường Đại học Giao Thông Vận Tải TPHCM đã giảng dạy và truyền đạt những kinh nghiệm, kiến thức cả trong và ngoài ghế nhà trường cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Cảm ơn ban lãnh đạo nhà trường Khoa cơ khí – trường đại học Giao Thông Vận Tải TP.Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện để em được học tập và nghiên cứu về lĩnh vực ô tô trong suốt 4 năm qua Những kiến thức mà em nhận được sẽ là hành trang giúp em vững bước trong tương lai
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người thân đã luôn ở bên để động viên và là nguồn cổ vũ lớn lao, là động lực giúp em hoàn thành nhiệm vụ trên giảng đường đại học Mặc dù đã cố gắng hoàn thành luận văn trong phạm vi và khả năng có thể Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự cảm thông và tận tình chỉ bảo của quý thầy cô và các bạn
Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng 9 năm 2023
Sinh viên thực hiện
HOÀNG THÁI BẢO KHA
Trang 6TÓM TẮT LUẬN VĂN 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÒNG XE FORD VÀ HỆ THỐNG LÀM MÁT 3
1.1 Giới thiệu về tập đoàn Ford 3
1.2 Giới thiệu về xe Ford Everest 3
1.3 Giới thiệu chung và phân loại hệ thống làm mát 5
1.3.1 Công dụng 5
1.3.2 Yêu cầu 5
1.3.3 Hệ thống làm mát động cơ được phân loại theo các đặc điểm sau 5
1.3.3.1 Hệ thống làm mát bằng không khí ( Gió ) 6
1.3.3.2 Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi 8
1.3.3.3 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên 9
1.3.3.4 Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức 10
1.3.3.3 Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn hai vòng 11
CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÀM MÁT TRÊN XE FORD EVEREST 14
2.1 Tổng quan hệ thống làm mát trên xe Ford Everest 14
2.2 Kết cấu làm mát động cơ của hệ thống 17
2.2.1 Bơm nước 17
2.2.2 Két nước 18
2.2.3 Quạt làm mát 19
2.3.4 Van hằng nhiệt 20
2.2.5 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 22
CHƯƠNG 3 BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VÀ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ TRÊN XE FORD EVEREST 23
3.1 Chu trình bảo dưỡng hệ thống theo nhà sản xuất 23
3.2 Chuẩn bị dụng cụ trong quy trình bảo dưỡng hệ thống 26
3.3 Thực hiện bảo dưỡng, kiểm tra hệ thống 27
3.3.1 Xả nước mát 27
3.3.2 Châm nước mát dùng dụng cụ hút chân không 29
Trang 73.3.4 Kiểm tra áp suất hệt thống 33
3.3.5 Kiểm tra áp suất của nắp két nước 34
3.3.6 Kiểm tra quạt làm mát 35
3.3.7 Kiểm tra van hằng nhiệt 36
3.4 Quy trình tháo các chi tiết để kiểm tra 38
3.4.1 Kích nâng xe lên 38
3.4.2 Đai truyền động 39
3.4.3 Khung quạt làm mát 43
3.4.4 Két nước 44
3.4.5 Quạt làm mát 48
3.4.6 Bơm nước làm mát 51
3.4.7 Van hằng nhiệt 54
3.4.8 Cụm van hằng nhiệt 55
3.4.9 Cụm nước mát ra từ động cơ 56
3.5 Chẩn đoán hứ hỏng và phương hướng sửa chữa 57
3.5.1 Hao hụt nước mát 58
3.5.1.1 Nguyên nhân 58
3.5.1.2 Phương pháp sữa chửa 58
3.5.2 Quá nhiệt động cơ 59
3.5.2.1 Nguyên nhân 59
3.5.2.2 Phương pháp sữa chửa 59
3.5.3 Động cơ không đạt được nhiệt độ thông thường 59
3.5.3.1 Nguyên nhân 59
3.5.3.2 Phương pháp sữa chửa 59
3.5.4 Nhớt có màu bất bình thường 60
3.5.4.1 Nguyên nhân 60
3.5.4.2 Phương pháp sữa chửa 60
CHƯƠNG 4 ỨNG DỤNG TRÊN MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ DIESEL VINAXUKI 1.2 TẤN 61
4.1 Giới thiệu động cơ QC480ZLQ được trang bị trên xe tải 61
Trang 84.3 Mô hình động cơ QC480ZLQ 63
4.3.1 Kết cấu khung gá động cơ 63
4.3.2 Cấu tạo mô hình động cơ 64
4.3.2.1 Nắp máy 64
4.3.2.2 Thân máy 64
4.3.2.3 Turbo tăng áp 65
4.3.2.4 Bầu lọc ngưng hơi nhớt 65
4.3.2.5 Bơm cao áp 66
4.3.2.6 Lọc dầu bôi trơn 66
4.3.2.7 Bơm nước làm mát 67
4.3.2.8 Máy khởi động 67
4.3.2.9 Két nước 68
4.3.2.10 Máy phát 68
4.3.2.11 Lọc nhiên liệu 69
4.4 Sửa chữa mô hình động cơ QC480ZLQ 69
4.4.1 Tình trạng động cơ ban đầu 69
4.4.2 Sửa chữa động cơ 70
4.5 Hình ảnh mô hình được hoàn thiện 78
KẾT LUẬN 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80
Trang 9Hình 1.1 Logo hãng 3
Hình 1.2 Hệ thống làm mát bằng không khí động cơ 4 xi lanh 7
Hình 1.3 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu hơi 8
Hình 1.4 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên 9
Hình 1.5 Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn kín một vòng 10
Hình 1.6 Hệ thống làm mát cưỡng bức kiểu hai vòng tuần hoàn 12
Hình 1.7 Hệ thống làm mát một vòng hở 13
Hình 2.1 Sơ đồ tổng thể hệ thống nước mát trên xe Ford Everest 14
Hình 2.2 Tổng quan hệ thống làm mát động cơ Ford Everest 2.2L TDCi 17
Hình 2.3 Cấu tạo bơm nước 17
Hình 2.4 Két nước 18
Hình 2.5 Quạt làm mát 19
Hình 2.6 Cụm van hằng nhiệt 20
Hình 2.7 Ảnh minh hoạ về cấu tạo cảm biến ECT 2 chân 22
Hình 3.1 Vặn nắp bình nước phụ 27
Hình 3.2 Nắp che chắn động cơ 28
Hình 3.3 Van xả nước 28
Hình 3.4 Van xả nước 29
Hình 3.5 Tấm che chắn 30
Hình 3.6 Dụng cu hút chân không và châm 30
Hình 3.7 Bình nước phụ 31
Hình 3.8 Vặn nắp bình nắp cùng chiều kim đồng hồ 32
Hình 3.9 Dụng cụ kiểm tra áp suất 33
Hình 3.10 Kiểm tra nắp két nước 34
Hình 3.11 Kiểm tra áp suất nắp két nước 34
Hình 3.12 Thông số van hằng nhiệt 37
Hình 3.13 Vị trí đặt phía trước khung gầm 38
Hình 3.14 Vị trí đặt phía sau khung gầm 38
Hình 3.15 Đặt con nâng phía trước 39
Hình 3.16 Vị trí đặt phía sau khung gầm 39
Hình 3.17 Xoay cụm căng đai 40
Hình 3.18 Dùng mắt ta kiểm tra bề mặt đai truyền 40
Hình 3.19 Vết nứt đai 41
Hình 3.20 Mòn đai 41
Hình 3.21 Vết cặn ít 42
Hình 3.22 Vết cặn trung bình 42
Trang 10Hình 3.25 Đường ống turbo 43
Hình 3.26 Lôi khung quạt ra 44
Hình 3.27 Tháo tấm chắn 44
Hình 3.28 Khung quạt 45
Hình 3.29 Tháo ống két nước 45
Hình 3.30 Tháo ống hồi 46
Hình 3.31 Tháo ống bình ngưng 46
Hình 3.32 Tháo miếng đệm dưới 47
Hình 3.33 Kéo két nước ra 47
Hình 3.34 Kiểm tra két nước 48
Hình 3.35 Khung quạt 48
Hình 3.36 Tháo kẹp mạch điện 49
Hình 3.37 Bu lông cố định 49
Hình 3.38 Kéo quạt nước ra 50
Hình 3.39 Kiểm tra quạt làm mát 50
Hình 3.40 Đai truyền 51
Hình 3.41 Ngắt dây điện 51
Hình 3.42 Thá kẹp bộ ống góp 52
Hình 3.43 Tháo kẹp ống nước 52
Hình 3.44 Tháo giá đỡ bơm 53
Hình 3.45 Vệ sinh bơm nước 53
Hình 3.46 Nắp chụp van hằng nhiệt 54
Hình 3.47 Van hằng nhiệt 54
Hình 3.48 Tháo kẹp đường ống 55
Hình 3.49 Tháo kẹp bấm của các đường ống 55
Hình 3.50 Cụm van hằng nhiệt 56
Hình 3.51 Đai truyền động 56
Hình 3.52 Cụm nước mát ra khỏi xy lanh 57
Hình 4.1 Động cơ QC480ZLQ 61
Hình 4.2 Tạo ra khung cho động cơ 63
Hình 4.3 Nắp máy động cơ QC480ZLQ 64
Hình 4.4 Mặt máy động cơ QC480ZLQ 64
Hình 4.5 Turbo tăng áp động cơ QC480ZLQ 65
Hình 4.6 Bầu lọc ngưng hơi nhớt động cơ QC480ZLQ 65
Hình 4.7 Bơm cao áp động cơ QC480ZLQ 66
Hình 4.8 Lọc dầu bôi trơn động cơ QC480ZLQ 66
Hình 4.9 Bơm nước làm mát động cơ QC480ZLQ 67
Trang 11Hình 4.12 Máy phát 68
Hình 4.13 Lọc nhiên liệu 69
Hình 4.14 Tình trạng động cơ ban đầu 69
Hình 4.15 Tháo sơ bộ động cơ 70
Hình 4.16 Vệ sinh tổng thể động cơ 70
Hình 4.17 Động cơ hoạt động lúc đầu 71
Hình 4.18 Tháo dẫn dầu vào kim phun 71
Hình 4.19 Tháo cụm cò mổ 72
Hình 4.20 Lột ron quy-lat 72
Hình 4.21 Vệ sinh mặt quy-lat 73
Hình 4.22 Vệ sinh cac-te nhớt 73
Hình 4.23 Vệ sinh thân máy 74
Hình 4.24 Kiểm tra bu lông quy-lat 75
Hình 4.25 Hàn cốc lọc nhớt 76
Hình 4.26 Sửa lá nhôm tản nhiệt két nước 76
Hình 4.27 Dây truyền động 77
Hình 4.28 Lắp ráp 77
Hình 4.29 Bơm tay cũ và bơm tay mới 78
Hình 4.30 Mô hình hoàn chỉnh của nhóm 13 78
Trang 12TÓM TẮT LUẬN VĂN
Nội dung chính của luận văn tập trung xoay quanh động cơ 2.0L TDCi Diesel và chi tiết quá trình khai thác về hệ thống làm mát Bố cục của bài luận được chia thành các chương như sau:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống làm mát trên xe Ford Everest
1.1 Giới thiệu về dòng xe Ford Everest
1.2 Giới thiệu chung và phân loại về hệ thống làm mát
1.2.1 Làm mát bằng nước
1.2.1 Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi
1.2.2 Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên
1.2.3 Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức
1.2.2 Làm mát bằng không khí
Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống làm mát trên xe Ford Everest
2.1 Tổng quan hệ thống làm mát bằng nước trên xe Ford Everest
2.1.1 Công dụng
2.1.2 Kết cấu hệ thống
2.1.2.1 Kết cấu của két nước
2.1.2.2 Kết cấu của bơm nước
2.1.2.3 Kết cấu của van hằng nhiệt
2.1.2 Sơ đồ và nguyên lí làm việc
Trang 13Chương 3: Bảo dưỡng và sửa chữa, chẩn đoán hư hỏng trên xe Ford Everest 3.1 Kiểm tra và chẩn đoán hư hỏng của hệ thống
3.2 Cách bảo dưỡng sửa chửa hệ thống
Chương 4: Ứng dụng trên mô hình động cơ diesel VINAXUKI QC480ZLQ 4.1 Giới thiệu
4.2 Thông số kĩ thuật
4.3 Một số hình ảnh trong quá trình sữa chữa lại động cơ
Chương 5: Kết luận
Trang 14CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÒNG XE FORD VÀ HỆ THỐNG
LÀM MÁT 1.1 Giới thiệu về tập đoàn Ford
Ford là một trong những hãng xe đến với thị trường Việt Nam từ khá sớm, được thành lập vào tháng 09 năm 1995, Công ty Ford tại Việt Nam là sự hợp tác liên doanh giữa Tập đoàn Ford Motor Company có trụ sở ở Michigan, Hoa Kỳ (chiếm 75%) và Công ty TNHH MTV Diesel Sông Công (chiếm 25%) với tổng số vốn đầu tư lên đến
125 triệu USD Ford là công ty sản xuất ô tô đầu tiên ở Việt Nam được chứng nhận ISO
9001, ISO 14001 và QS 9000 cùng chứng chỉ ISO/TS16949 - 2002 về quản lý chất lượng Nhà máy lắp ráp của Ford Việt Nam được đặt ở tỉnh Hải Dương với tổng số nhân viên hơn 600 người cùng sản lượng hàng năm đạt 14.000 chiếc
Hình 1.1 Logo hãng
1.2 Giới thiệu về xe Ford Everest
Ford Everest thế hệ thứ 3 được ra mắt vào năm 2015 và có bản facelift vào năm
2019, Ford Everest thế hệ hiện tại đã đến lúc cần được thay thế Ngày 01-03-2022, Ford Everest 2022 thế hệ mới hoàn toàn được ra mắt toàn cầu với 3 phiên bản Sport, Titanium
và Platinum Ford Việt Nam đã chính thức trình làng Ford Everest 2022 vào ngày 01- 07-2022 Năm 2023 này, Ford cải tiến với nhiều mẫu mã mới hơn, độc đáo hơn đến người tiêu dùng
Trang 15Ford Everest 2016 được trang bị tùy chọn động cơ:
- Kết hợp với hộp số tự động 6 cấp và dẫn động một cầu Động cơ áp dụng cho phiên bản Ambiente, Sport và Titanium
- Động cơ dầu 2.2 lít, I4 tăng áp kép cho công suất tối đa 160 mã lực tại 3.200 vòng/ phút và mô men xoắn cực đại 385 Nm tại 1.600-2.500 vòng/phút Hộp số tự động 6 cấp, dẫn động 4 bánh
Bảng 1.1 Một vài thông số cơ bản của động cơ 2.2L TDCi Diesel
Khe hở xéc măng lửa
Khe hở xéc măng khí
Khe hở xéc măng dầu
0.25 - 0.50 mm 0.25 - 0.50 mm 0.50 - 0.75 mm Khoảng hở thân van nạp
Khoảng hở thân van xả
0.045 mm 0.055 mm
Áp suất dầu khi không tải
Áp suất dầu khi ở 2000 rpm
1.25 bar 2.0 bar
Trang 161.3 Giới thiệu chung và phân loại hệ thống làm mát
Trong quá trình hoạt động của động cơ, khi nhiên liệu cháy trong xylanh, một lượng lớn nhiệt lượng được tạo ra Một phần của nhiệt lượng này được biến đổi thành công suất để động cơ làm việc, trong khi phần còn lại được phát ra ra ngoài môi trường hoặc truyền đến các chi tiết tiếp xúc với khí cháy (như xylanh, piston, nắp xylanh, xupap, và kim phun ) Đồng thời, cũng có sự tạo ra nhiệt lượng do ma sát giữa các bề mặt làm việc của các chi tiết bên trong động cơ Do đó, nếu không có hệ thống làm mát hoặc hệ thống làm mát không đủ mạnh, các chi tiết này sẽ trở nên quá nóng, vượt quá nhiệt độ
an toàn cho phép Điều này có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng như: quá nhiệt độ, giảm độ bền của các chi tiết, gây hỏng hóc, làm giảm khả năng bôi trơn, làm suy giảm hiệu suất của động cơ, và giảm công suất của động cơ
1.3.1 Công dụng
- Duy trì chế độ làm việc cho động cơ khi nhiệt độ ổn định
- Giữ cho động cơ ở nhiệt độ thích hợp và ở tất cả các tốc độ, điều kiện vận hành
- Làm cho động cơ đạt đến nhiệt độ vận hành bình thường một cách nhanh chóng 1.3.2 Yêu cầu
- Tốc độ làm mát cần được điều chỉnh sao cho đảm bảo nhiệt độ động cơ ở mức thích hợp
- Trong hệ thống làm mát bằng gió, cánh tản nhiệt phải được thiết kế để đảm bảo
sự làm mát đồng đều cho các xylanh
- Hệ thống làm mát bằng nước cần đảm bảo nước thấp nhiệt độ được đưa đến vị trí
có nhiệt độ cao và phải tránh sự tích tụ của các ion trong nước
- Kết cấu của hệ thống làm mát cần có khả năng xả nước một cách hiệu quả để dễ dàng sử dụng và bảo quản
1.3.3 Hệ thống làm mát động cơ được phân loại theo các đặc điểm sau
- Hệ thống làm mát bằng nước, dung dịch làm mát:
• Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi
• Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên
Trang 17• Hệ thống làm mát kiểu tuần hoàn cưỡng bức
- Hệ thống làm mát bằng không khí:
• Hệ thống làm mát bằng không khí kiểu tự nhiên
• Hệ thống làm mát bằng không khí kiểu cưỡng bức
1.3.3.1 Hệ thống làm mát bằng không khí ( Gió )
Hệ thống làm mát của động cơ làm mát bằng gió bao gồm ba bộ phận chủ yếu: phiến tản nhiệt trên thân máy và nắp xylanh; quạt gió và bản dẫn gió Hệ thống làm mát bằng không khí chia làm hai loại: làm mát bằng không khí kiểu tự nhiên và làm mát kiểu cưỡng bức (dùng quạt gió) Tùy thuộc vào đặc điểm của từng loại động cơ mà trang bị
hệ thống làm mát hợp lý
Hệ thống làm mát bằng không khí kiểu tự nhiên: Hệ thống làm mát này khá đơn giản
và thường được sử dụng trên các động cơ xe máy và môtô Nó bao gồm các phiến tản nhiệt được đặt trên nắp xylanh và trên thân máy Các phiến tản nhiệt ở phía trên nắp xylanh thường được bố trí theo hướng chạy của xe, trong khi các phiến tản nhiệt ở thân máy thường được đặt vuông góc với trục xylanh Một số loại xe máy đặt động cơ ngang
có thể bố trí các phiến tản nhiệt theo đường tâm xylanh để tạo ra luồng gió lùa qua rãnh giữa các phiến tản nhiệt Hệ thống làm mát kiểu tự nhiên này tận dụng sự lưu thông của gió khi xe di chuyển để làm mát các phiến tản nhiệt Tuy nhiên, một nhược điểm của hệ thống này là khi xe đối mặt với các tình huống như leo dốc, vận chuyển hàng nặng, hoặc
di chuyển chậm, động cơ thường có thể quá nóng do không có đủ gió để làm mát Để khắc phục vấn đề này, một số người đã đề xuất việc sử dụng hệ thống làm mát bằng không khí kiểu cưỡng bức
Hệ thống làm mát không khí kiểu cưỡng bức Hệ thống kiểu này có một ưu điểm lớn
là không phụ thuộc vào tốc độ di chuyển của xe Ngay cả khi xe đang đứng yên, nó vẫn đảm bảo làm mát động cơ một cách hiệu quả Tuy nhiên, hệ thống làm mát kiểu này vẫn
có nhược điểm, đó là kết cấu của thân máy và nắp xylanh phức tạp và khó trong việc chế tạo Điều này liên quan đến cách bố trí và hình dạng của các phiến tản nhiệt trên thân
Trang 18máy và nắp xylanh Hiệu suất làm mát của hệ thống phụ thuộc nhiều vào sự bố trí, số lượng và hình dạng của các phiến tản nhiệt này.
Hình 1.2 Hệ thống làm mát bằng không khí động cơ 4 xi lanh
(A) - Hệ thống làm mát bằng gió dùng quạt gió hướng trục; (B) - Quạt gió hướng
trục
1 - Tang trống có cánh quạt; 2 - Nắp đầu trục; 3 – Bulông; 4 - Trục quạt gió,
5 - Bánh đai truyền; 6 - Tang trống có cánh dẫn
Hệ thống làm mát bằng gió kiểu cưỡng bức bao gồm ba phần quan trọng: phiến tản nhiệt trên thân máy và nắp xylanh, quạt gió và bản dẫn gió Trong đó, quạt gió đóng vai trò quan trọng nhất, cung cấp luồng không khí cần thiết với tốc độ cao để làm mát động
cơ Quạt gió được kích động từ trục quạt, tạo ra luồng không khí mạnh mẽ để làm mát
Để giảm thiểu thời gian cần để động cơ đạt nhiệt độ ổn định sau khi khởi động từ trạng thái nguội, quạt gió thường được trang bị một hệ thống ly hợp thủy lực hoặc điện từ Hình vẽ (A) cho thấy hướng chuyển động của dòng không khí làm mát động cơ với bốn xy-lanh, và quạt gió được hướng theo trục Dòng không khí từ cửa hút gió (khu vực a) thông qua quạt gió hướng trục (khu vực b) sau đó đi vào bản dẫn gió và đến các phiến tản nhiệt trên các xy-lanh (khu vực c), cuối cùng thoát ra qua ống xả (khu vực d) Nhờ
có bản dẫn gió, dòng không khí làm mát được phân phối đều đặn cho các xy-lanh, giúp duy trì nhiệt độ tương đối đồng đều Hệ thống này cũng giúp tăng hiệu suất truyền nhiệt
vì không khí đi sát mặt đỉnh của các phiến tản nhiệt Ngoài ra, bản dẫn gió cho phép ưu
Trang 19tiên làm mát các khu vực nóng nhất như xupáp thải và buồng cháy Bản dẫn gió thường được làm từ tôn dày khoảng 0,8 đến 1mm để tránh rung và tiếng ồn và được cố định chặt vào thân máy
1.3.3.2 Hệ thống làm mát 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 có hai phần: khoang nước bao quanh thành xylanh, khoang nắp xylanh và thùng chứa nước bay hơi ở phía trên Sơ đồ nguyên lý của
hệ thống như sau:
Hình 1.3 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu hơi
1 - Khoang chứa nước bốc hơi; 2 - Thùng nhiên liệu; 3 - Nắp xylanh; 4 - Thân máy;
5 - Xi lanh; 6 - Thanh truyền; 7 - Hộp cacte chứa dầu
Khi động cơ hoạt động, nhiệt lượng từ buồng đốt được truyền vào nước trong thùng chứa, dẫn đến việc nước sôi và tạo thành bọt nước Bọt nước này nổi lên mặt và thoát ra khỏi thùng chứa, bốc hơi vào không khí Nước nguội trong thùng chứa có mật độ cao hơn, do đó nó sẽ tụ xuống dưới để làm chỗ cho nước nóng nổi lên Điều này tạo ra hiện tượng đối lưu tự nhiên trong hệ thống làm mát Thiết kế hệ thống kiểu bốc hơi này phải
Trang 20dựa trên nhiệt lượng cụ thể của động cơ Tuy hệ thống làm mát này có hiệu quả, nhưng
nó đòi hỏi việc thường xuyên bổ sung nước do lượng nước trong thùng chứa giảm đi nhanh chóng Do đó, kiểu làm mát này thường không phù hợp cho các động cơ sử dụng trong các phương tiện vận tải, nhưng thường được áp dụng trên các động cơ đốt trong kiểu xylanh nằm ngang trên các thiết bị nông nghiệp cỡ nhỏ
1.3.3.3 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên
Trong hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên, nước tuần hoàn nhờ sự chênh lệch áp lực giữa hai cột nước nóng và lạnh mà không cần bơm Cột nước nóng trong động cơ và cột nước nguội trong thùng chứa hoặc trong két nước
Hình 1.4 Hệ thống làm mát bằng nước kiểu đối lưu tự nhiên
1 - Thân máy; 2 - Xylanh; 3 - Nắp xylanh; 4 - Đường ra két; 5 - Nắp đổ rót nước; 6
- Két nước; 7 - Không khí làm mát; 8 - Quạt gió; 9 - Đường nước làm mát động cơ Nước nhận nhiệt của xylanh trong thân máy (1), khối lượng riêng nước giảm nên nước nổi lên trên Trong khoang của nắp xylanh (3), nước tiếp tục nhận nhiệt của các chi tiết bao quanh buồng cháy, nhiệt độ tiếp tục tăng và khối lượng riêng nước tiếp tục giảm, nước tiếp tục nổi lên theo đường dẫn ra khoang phía trên của két làm mát (6) Quạt gió (8) được dẫn động bằng puly từ trục khuỷu động cơ hút không khí qua két Do đó, nước trong két được làm mát, khối lượng riêng nước giảm, nước sẽ chìm xuống khoang dưới của két và từ đây đi vào thân máy, thực hiện một vòng tuần hoàn Hệ thống làm mát bằng
Trang 21nước kiểu đối lưu tự nhiên có ưu điểm là chế độ làm mát phù hợp với chế độ không tải của động cơ Khi mới khởi động do sự chênh lệch nhiệt độ của hai cột nước nóng và nguội bé nên chênh lệch áp lực giữa hai cột nước bé Vì vậy, nước lưu động chậm, động
cơ chóng đạt nhiệt độ ở chế độ làm việc Tuy nhiên, hệ thống có nhược điểm là nước lưu động trong hệ thống có vận tốc bé vào khoảng V = 0,12÷0,19 m/s Điều đó dẫn đến hiệu quả làm mát kém Do tốc độ nước bé mà muốn đảm bảo lưu lượng nước làm mát thì phải tăng tiết diện lưu thông của nước trong động cơ dẫn đến hệ thống làm mát nặng nề cồng kềnh Do vậy, hệ thống làm mát kiểu này không thích hợp cho động cơ ô tô máy kéo,
mà dùng trên động cơ tĩnh tại
1.3.3.4 Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức
Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức khắc phục được nhược điểm trong hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên Trong hệ thống này, nước lưu động do sức đẩy cột nước của bơm nước tạo ra Tùy theo số vòng tuần hoàn và kiểu tuần hoàn, ta có các loại tuần hoàn cưỡng bức như: hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín, kiểu cưỡng bức một vòng hở, kiểu cưỡng bức hai vòng tuần hoàn Mỗi kiểu làm mát có những nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng khác nhau
* Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn kín một vòng:
Trang 221 - Thân máy; 2 - Nắp xylanh; 3 - Đường nước ra khỏi động cơ; 4 - Ống dẫn bọt nước;5 - Van hằng nhiệt; 6 - Nắp rót nước; 7 - Két làm mát; 8 - Quạt gió; 9 - Puly; 10 - Ống nước nối tắt vào bơm; 11 - Đường nước vào động cơ; 12 - Bơm
nước; 13 - Két làm mát dầu; 14 - Ống phân phối nước
Trên hình (1.5) là hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức của động cơ ô tô máy kéo một hàng xylanh Ở đây, nước tuần hoàn nhờ bơm ly tâm (12), qua ống phân phối nước (14) đi vào các khoang chứa của các xylanh Để phân phối nước làm mát đồng đều cho mỗi xylanh, nước sau khi bơm vào thân máy (1) chảy qua ống phân phối (14) đúc sẵn trong thân máy Sau khi làm mát xylanh, nước lên làm mát nắp máy rồi theo đường ống (3) ra khỏi động cơ với nhiệt độ cao đến van hằng nhiệt (5) Khi van hằng nhiệt mở, một phần nước chảy qua đường ống (10) về lại trước ống hút của bơm nước (12), một phần lớn nước qua van vào bình chứa phía trên của két nước Tiếp theo, nước từ bình phía trên
đi qua các ống mỏng có gắn cánh tản nhiệt Tại đây, nước được làm mát bởi dòng không khí qua két do quạt (8) tạo ra Quạt được dẫn động bằng puly từ trục khuỷu của động cơ Tại bình chứa phía dưới, nước có nhiệt độ thấp hơn lại được bơm nước hút vào, rồi đẩy vào động cơ, thực hiện một chu kỳ làm mát tuần hoàn
1.3.3.5 Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn hai vòng
Trong hệ thống này, 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 còn gọi là nước vòng kín 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
Trang 23Hình 1.6 Hệ thống làm mát cưỡng bức kiểu hai vòng tuần hoàn
1 - Đường nước phân phối; 2 - Thân máy; 3 - Nắp xylanh; 4 - Van hằng nhiệt;
5 - Két làm mát; 6 - Đường nước ra vòng hở; 7 - Bơm nước vòng hở; 8 - Đường nước vào bơm nước vòng hở; 9 - Đường nước tắt về bơm vòng kín; 10 - Bơm nước vòng
kín
Hệ thống làm việc như sau: nước ngọt làm mát động cơ đi theo chu trình kín, bơm nước (10) đến động cơ làm mát thân máy và nắp xylanh đến két làm mát nước ngọt (5) Nước ngọt trong hệ thống kín được làm mát bởi nước ngoài môi trường bơm vào do bơm (7), qua lưới lọc, qua các bình làm mát dầu, qua két làm mát (5), làm mát nước ngọt rồi theo đường ống (6) đổ ra ngoài môi trường
Khi động cơ mới khởi động, nhiệt độ của nước trong hệ thống tuần hoàn kín còn thấp, van hằng nhiệt (4) đóng đường nước đi qua két làm mát nước ngọt Vì vậy, nước làm mát ở vòng làm mát ngoài, nước được hút từ bơm (7) qua két làm mát (5) theo đường ống (6) đổ ra ngoài Van hằng nhiệt (4) có thể đặt trên mạch nước ngọt để khi nhiệt độ nước ngọt làm mát thấp, nó sẽ đóng đường ống đi vào két làm mát (5) Lúc này nước ngọt có nhiệt độ thấp sau khi làm mát động cơ qua van hằng nhiệt (4) rồi theo đường ống
đi vào bơm nước ngọt (10) để bơm trở lại động cơ
Trang 24Trong hệ thống này, nước làm mát được lấy từ nguồn nước như sông hoặc biển và sau
đó được bơm vào để làm mát động cơ Sau quá trình làm mát, nước này được đổ trở lại vào môi trường nước ban đầu, tức là sông hoặc biển Hệ thống này khá đơn giản.Tuy nhiên, có một nhược điểm cần xem xét, đó là nhiệt độ của nước làm mát thường cao, thậm chí vượt quá 100°C hoặc cao hơn Trong trường hợp này, nước có thể bắt đầu bốc hơi Sự bốc hơi này có thể xảy ra ngay trong hệ thống làm mát của động cơ (kiểu bốc hơi bên trong) hoặc trong một thiết bị riêng biệt (kiểu bốc hơi bên ngoài) Vì vậy, cần phải có một hệ thống làm mát riêng biệt cho động cơ để xử lý vấn đề này
So sánh hai hệ thống làm mát kín và hở trong động cơ tàu thủy, hệ thống làm mát hở
có kết cấu đơn giản hơn Tuy nhiên, điều này đồng nghĩa với việc nhiệt độ của nước làm mát phải được duy trì trong khoảng 50°C đến 60°C để tránh sự tích tụ của muối trên thành xylanh Tuy nhiên, do làm mát không đều, nhiệt độ nước làm mát có thể dao động lớn Điều này không có lợi cho quá trình làm mát tổng thể
Trang 25CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÀM MÁT TRÊN XE
FORD EVEREST
2.1 Tổng quan hệ thống làm mát trên xe Ford Everest
Hình 2.1 Sơ đồ minh hoạ tổng thể hệ thống nước mát trên xe Ford Everest
Bảng 2.1 Chi tiết các bộ phận của hệ thống
Trang 265 Đường nước thoát của xy lanh
Trang 27Bơm nước sẽ nhận dòng nước từ két nước là chính ngoài ra còn có dòng chảy ra từ bộ làm mát dầu hộp số và từ bình phụ rồi sẽ bơm li tâm đẩy dòng nước vào thẳng xy lanh thông qua cổ góp vào thẳng xy lanh Lúc này nước mát sẽ tuần hoàn làm mát động cơ rồi dòng nước nóng sẽ thoát ra tại đầu xy lanh và vào van hằng nhiệt rùi sẽ làm mát nước tại két nước Hoạt động làm mát xy lanh được tuần hoàn liên tục
Ngoài ra, tại cụm van hằng nhiệt nước mát còn tuần hoàn dòng nước đến các vị trí chi tiết khác của hệ thống Cụm van hằng nhiệt sẽ đưa dòng nước nóng lưu lượng nhỏ về lại bình nước phụ và bơm nước, còn lại sẽ đưa dòng nước nóng vào hai két sưởi và từ két sưởi sẽ trả về dòng nước mát cho bộ phận khác Lúc này tại két sửi chính, dòng nước mát sẽ về lại cụm van hằng nhiệt và bộ làm hộp số Két sửi còn lại sẽ trả về cho bơm nước
Tại bộ làm mát hộp số, sau khi nhận dòng nước mát từ két sưởi thì dòng nước sẽ đi ra theo lỗ còn lại trả về bơm nước Tại cụm góp, có một van nhỏ để dòng nước mát nhận được từ bơm sẽ chảy vào bộ phận làm mát EGR và dòng nước nóng sẽ được đi qua van EGR đi vào bộ làm mát của lọc dầu rồi sẽ trả về bơm nước
LƯU Ý: Nhiệt độ nước làm mát sẽ thay đổi tùy theo nhiệt độ môi trường và tải trọng Nhiệt độ hiển thị là nhiệt độ môi trường xung quanh là 38°C (100°F) Mũi tên đỏ biểu thị nhiệt độ trên 82,2°C (180°F), Mũi tên màu cam biểu thị nhiệt độ khoảng 82,2°C (180°F), Mũi tên xanh biểu thị nhiệt độ dưới 82,2°C (180°F)
Trang 282.2 Kết cấu làm mát động cơ của hệ thống
Hình 2.2 Tổng quan hệ thống làm mát động cơ Ford Everest 2.2L TDCi
1 - Két nước; 2 - Bình nước phụ; 3 - Quạt làm mát; 4 - Cụm van hằng nhiệt;
5 - Bơm nước
2.2.1 Bơm nước
Hình 2.3 Cấu tạo bơm nước
Cánh bơm Gốc nhìn trực diện
Ron nước
Trang 29Đây là bộ phận thuộc hệ thống làm mát bằng nước của xe ô tô được gắn phía trước động cơ để cân bằng nhiệt độ Chức năng chính là đảm nhận nhiệm vụ cung cấp nước cho hệ thống làm mát với lưu lượng nước và áp suất nhất định, giúp duy trì ổn định mức nhiệt độ mà động cơ có thể hoạt động bình thường
Bơm nước được làm bằng hợp kim nhôm với cánh quạt được tích hợp trong cùng 1 khối để giảm diện tích chiếm chỗ Bơm nước có 1 miếng ron để tránh sự gỉ nước mát trong quá trình hoạt động Ngoài ra bơm nước không thể sửa chửa và phải thay thế nếu
bộ phận này gặp trục trặc Bơm hoạt động nhờ dây truyền động động cơ
2.2.2 Két nước
Hình 2.4 Két nước
Két nước có bề mặt kiểu vây sóng Bề mặt trên và dưới của két nước được làm từ nhựa và lõi được làm bằng nhôm để giảm trọng lượng Hướng dòng nước sẽ chảy từ trên xuống và thoát ra khỏi két dễ dàng hơn nhờ áp suất nước Bốn cao su được gắn để
sự dụng giảm rung động do động cơ Nắp két nước được lắp ở trên két và đây là dạng nắp áp suất thấp
Trang 302.2.3 Quạt làm mát
Hình 2.5 Quạt làm mát
Quạt làm mát li tâm được sử dụng để vận hàng làm mát khí cần thiết Do đó ngoài việc làm mát thì quạt còn có chức năng:
• Giảm tiếng ồn ( Do vị trí đặt quạt ở trước xe, làm giảm tiếng ồn do gió va chạm vào xe )
• Cải thiện khả năng làm mát
Trang 312.3.4 Van hằng nhiệt
Hình 2.6 Cụm van hằng nhiệt
Bảng 2.2 Chi tiết bộ phận của cụm van hằng nhiệt
Trang 32Van hằng nhiệt nhiệt nằm trong một vỏ van được gọi là cụm van hằng nhiệt được sử dụng để điều chỉnh sự lưu thông của nước trong hệ thống nhằm duy trì nhiệt độ làm việc trung bình của động cơ trong các điều kiện vận hành khác nhau Một môi chất đặt biệt được sử dụng trong van, ngoài ra thân của van được làm từ thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tuyệt đối
Khi nhiệt độ nước làm mát đạt 80 - 84oC (176 - 183oF), van bắt đầu mở để cho dòng chảy từ két được tuần hoàn để ổn định nhiệt độ động cơ Khi nhiệt độ động cơ giảm xuống khoảng 77oC ( 171oF ) thì van đóng lại ngăn dòng nước từ két nước
Trang 332.2.5 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Hình 2.7 Ảnh minh hoạ về cấu tạo cảm biến ECT 2 chân
Cảm biến ECT, hay cảm biến nhiệt độ nước mát động cơ được đặt ở phía trên của cụm van hằng nhiệt, gần bơm nước làm mát của động cơ xe ô tô Thiết kế dưới dạng một loại điện trở NTC (Negative Temperature Coefficient - Hệ số nhiệt độ âm), và nó chức năng để đo độ nhiệt của nước làm mát động cơ và đưa tín hiệu về ECM để xử lí
Cảm biến nhiệt ECT được thiết kế đơn giản với một hình dạng trụ hỗn hợp, bên ngoài được trang bị ren và bên trong chứa một nhiệt điện trở có hệ số nhiệt độ âm Điều này dẫn đến việc cảm biến có hai chân kết nối, một chân gọi là tín hiệu THW và chân còn lại là mass E2 Đặc trưng quan trọng của cảm biến này là nếu nhiệt độ giảm, điện trở sẽ tăng lên và ngược lại Cấu trúc này giúp cho việc hoạt động của cảm biến diễn ra một cách nhanh chóng, thuận tiện và chính xác khi tích hợp với mô-đun điều khiển động cơ (ECM)
Trang 34CHƯƠNG 3 BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VÀ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG HỆ
THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ TRÊN XE FORD EVEREST
3.1 Chu trình bảo dưỡng hệ thống theo nhà sản xuất
Dưới đây là lịch bảo dưỡng bắt buộc dành cho xe ô tô Ford và xe tải nhẹ trong 10 năm Duy trì lịch trình này là điều cần thiết để xe hoạt động bình thường
Bảng 3.1 Thời gian bảo dưỡng xe
Trang 35• Thay nhớt máy và thay lọc nhớt
• Kiểm tra đa điểm
• Kiểm tra bộ lọc gió (diesel)
- Mục dịch vụ số 2:
• Thay nhớt máy và thay lọc nhớt
• Kiểm tra toàn bộ hệ thống động cơ
• Kiểm tra bộ lọc gió (diesel)
Trang 36• Kiểm tra độ mòn của lốp thường xuyên mỗi 10.000 dặm
- Mục dịch vụ số 3:
• Thay nhớt máy và thay lọc nhớt
• Kiểm tra toàn bộ hệ thống động cơ
• Kiểm tra bộ lọc gió (diesel)
• Thay lọc nhiên liệu (diesel)
• Kiểm tra độ mòn của lốp thường xuyên sau mỗi 10.000 dặm
• Kiểm tra về phanh: kiểm tra má phanh, guốc, rôto, tang trống, dây và ống phanh, và hệ thống phanh đỗ
• Bôi trơn bản lề, chốt, ổ khóa, rãnh cửa và lớp chống thấm
• Làm sạch các tiếp điểm điện của cửa trượt (xe tải)
• Kiểm tra các bánh xe khi phát ra âm thanh hoặc tiếng ồn
• Kiểm tra và bôi trơn hệ thống lái, hệ thống treo, khớp bi, khớp chữ U trục truyền động và ách trượt (nếu còn bảo dưỡng)
• Thay bộ lọc không khí cabin (nếu được trang bị)
• Thay nước làm mát động cơ “xanh” sau mỗi 36 tháng hoặc 60.000 dặm (tùy điều kiện nào đến trước)
• Thay nước làm mát động cơ “vàng” sau 60 tháng hoặc 100.000 dặm (tùy điều kiện nào đến trước) và sau đó cứ sau 36 tháng hoặc 60.0000 dặm
- Mục dịch vụ số 4:
• Thay nhớt máy và thay lọc nhớt
• Kiểm tra toàn bộ hệ thống động cơ
• Kiểm tra bộ lọc gió (diesel)
• Thay bộ lọc nhiên liệu (trừ dầu diesel)
Trang 37• Kiểm tra độ mòn của lốp thường xuyên và xoay sau mỗi 10.000 dặm
• Thay lọc gió động cơ và lọc gió trục khuỷu động cơ
• Kiểm tra hộp số tự động / hộp số sàn
• Kiểm tra bugi bạch kim sau mỗi 50.000 dặm
• Thay dầu hộp số tay sau mỗi 100.000 dặm (xe tải nhẹ, SUV và Lincoln LS)
• Thay bugi sau mỗi 150.000 dặm
• Thay van hệ thống thông khí hộp trục khuỷu (PCV) ở khoảng cách 150.000 dặm
• Thay đai truyền động phụ kiện sau mỗi 200.000 dặm
• Thay dầu bôi trơn trục trước, trục sau và hộp số sau mỗi 250.000 dặm
3.2 Chuẩn bị dụng cụ trong quy trình bảo dưỡng hệ thống
Bảng 3.2 Dụng cụ để thực hiện
Công dụng
Kit kiểm tra nước mát chống đông lạnh
Khúc xạ kế đo nồng độ nước mát và pin
Bộ kết nối khí ga
Dụng cụ kiểm tra áp suất
Trang 38Dụng cụ kiểm tra rò rỉ nước mát
3.3 Thực hiện bảo dưỡng, kiểm tra hệ thống
3.3.1 Xả nước mát
Để xả nước mát, ta cần làm theo các bước sau :
Bước 1: Vặn nắp bình nước phụ ra theo ngược chiều kim đồng hồ
Hình 3.1 Vặn nắp bình nước phụ
Bước 2: Kích nâng xe lên
Bước 3: Vặn Bu lông và tháo tấm che chắn Lực xiết 30Nm
Trang 39Hình 3.2 Nắp che chắn động cơ
Bước 4: Gắn một ống vào van xả nước mát, sau đó xả nước mát ra nơi có bề mặt sạch
sẽ, phù hợp
Hình 3.3 Van xả nước
Trang 403.3.2 Châm nước mát dùng dụng cụ hút chân không
Để châm nước mát ta cần cẩn thận làm theo từng bước
Bước 1: Chuẩn bị nước mát
- Ta có thể pha nước mát theo tỉ lệ 48/52 hoặc 50/50 dung dịch nước mát với nước cất phụ thuốc vào điều kiện đóng băng của khí hậu
- Khi khí hậu quá lạnh thì nước mát có thể cho pha với tỉ lệ trên 50% nhưng không quá 60% vì thành phần chống đống băng của nước mát sẽ xuống tới -
50oC gây ảnh hưởng tới khả năng vận hành của động cơ
- Khi khí hậu quá nóng thì nước mát có thể pha với tỉ dưới 50% nhưng phải trên 40% vì khi nước mát quá ít có thể làm động cơ vận hành quá nhiệt
Lưu ý: Không có châm nước mát khác thành phần cấu tạo, vì nó có thể phản ứng hoá
học làm hư hỏng động cơ Không dùng cồn,metanol hoặc nước có trộn cồn vì có thể làm cho động cơ quá nhiệt Chất lỏng ô tô không thể thay thế cho nhau Không sử dụng chất
lỏng làm mát hoặc nước rửa kính chắn gió ngoài chức năng và vị trí xe được chỉ định Bước 2: Kiểm tra và đóng van xả lại
Hình 3.4 Van xả nước