Nhiệt độ của chúng rất cao tới 400 5000C như nắp xylanh, đỉnh piston, xupap xả, đầu vòi phun,… Để đảm bảo độ bền nhiệt của vật liệu chế tạo ra các chi tiết máy đó, đảm bảo độ nhớt của d
Trang 1CHƯƠNG 16
ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC, QUY TRÌNH THÁO LẮP, KIỂM TRA, ĐIỀU CHỈNH, SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÀM
MÁT ĐỘNG CƠ DIESEL
4.1 Tổng quan về hệ thống làm mát
động cơ diesel
4.1.1 Nhiệm vụ và
yêu cầu
4.1.1.1.
Nhiệm vụ
Khi động cơ đốt trong làm việc, những bộ phận tiếp xúc với khí cháy sẽ nóng lên Nhiệt độ của chúng rất cao tới (400 500)0C như nắp xylanh, đỉnh piston, xupap xả, đầu vòi phun,… Để đảm bảo độ bền nhiệt của vật liệu chế tạo ra các chi tiết máy đó, đảm bảo độ nhớt của dầu bôi trơn ở giá trị có lợi nhất, giữ tốt nhiệt độ cháy của nhiên liệu trong động cơ mà không xảy ra sự ngưng đọng của hơi nước trong xylanh… Người ta phải làm mát cho động cơ, tức là lấy bớt nhiệt từ các
bộ phận của động cơ nóng truyền ra ngoài
4.1.1.2 Yêu
cầu
* Đối với hệ thống làm mát
- Nước làm mát phải sạch, không lẫn tạp chất và các chất
ăn mòn kim loại
- Nhiệt độ nước vào làm mát cho động cơ không nên quá
Trang 2- Nhiệt độ nước vào phải nằm trong giới hạn cho phép: + Đối với hệ thống làm mát trực tiếp dùng nước làm mát ngoài tàu làm mát cho động cơ thì nhiệt độ nước làm mát cho động cơ thải ra không quá 550C, vì nếu trên nhiệt độ này muối
sẽ kết tủa và bám vào đường ống
+ Đối với hệ thống làm mát gián tiếp, nước ngọt sau khi làm mát có nhiệt độ không quá 900C Vì nếu trên nhiệt độ này nước sẽ bay hơi tạo thành bọt khí trong các hốc nước làm mát
- Sự chênh lệch về nhiệt độ giữa nước vào làm mát cho động cơ và nước ra không được lớn lắm Nếu sự chênh lệch này quá lớn sẽ gây ứng suất nhiệt làm các chi tiết trong động
cơ dễ bị nứt vỡ, tổn thất nhiệt lớn Thông thường, sự chênh lệch này như sau:
Trang 3+ Đối với động cơ cao tốc T = Tra -Tvào = ( 5 10)0C + Đối với động cơ thấp tốc T = Tra -Tvào = (10 30)0C
- Để đảm bảo yêu cầu này, nước đưa vào làm mát phải được đưa từ nơi có
nhiệt độ thấp đến nơi có nhiệt độ cao (làm mát theo phương
pháp ngược dòng)
* Đối với các thiết bị của hệ thống làm mát
- Các thiết bị như đường ống, nhiệt kế v.v…phải hoạt động chính xác, an toàn và tin cậy
- Đường đi của nước làm mát phải lưu thông được dễ dàng, không bị tắc, không có góc đọng
- Bình chứa nước phải có lỗ thoát hơi hoặc khí
Ngoài ra, nếu cường độ làm mát quá lớn, nhiệt độ các chi tiết thấp dẫn đến hiện tượng hơi nhiên liệu ngưng tụ đọng trên bề mặt các chi tiết, rửa trôi dầu bôi trơn nên các chi tiết
bị mài mòn dữ dội Đồng thời độ nhớt của dầu bôi trơn thấp nên ma sát giữa các chi tiết chuyển động tăng Mặt khác, công suất tiêu hao cho các bộ phận của hệ thống làm mát như quạt cũng tăng Kết quả làm tăng tổn thất cơ giới động cơ
- Sự làm mát của động cơ sẽ đơn giản hơn nếu động cơ tạo nhiệt với độ ổn định Khi làm việc ở công suất cực đại, động cơ có nhiệt độ xung quanh cao, hệ thống làm mát buộc phải loại bỏ nhiệt với dung lượng nhiệt tối đa để giảm nhiệt độ động cơ đến khoảng cho phép Khi tải và tốc độ động cơ thấp
hệ thống làm mát phải duy trì nhiệt độ trong khoảng cho phép
Trang 4Căn cứ vào môi chất làm mát được dùng người ta chia hệ thống làm mát ra làm 2 loại:
- Hệ thống làm mát bằng không khí
- Hệ thống làm mát bằng nước
Trang 54.2 Đặc điểm, nguyên lý làm việc, quy trình tháo lắp, kiểm tra, điều chỉnh, sửa
chữa hệ thống làm mát động cơ diesel
4.2.1 Các hình thức làm mát cho động cơ
4.2.1.1 Hệ thống làm mát bằng không khí
* Sơ đồ hệ thống làm mát bằng không khí được thể
hiện ở hình vẽ 4-1
Hình 4.1
1 quạt gió; 2 cánh tản nhiệt; 3 tấm hướng gió; 4 vỏ bọc; 5 đường thoát không
khí
- Hệ thống làm mát bằng không khí còn gọi là hệ thống làm mát bằng gió, có cấu tạo rất đơn giản Quạt gió (1) được dẫn động từ trục khuỷu cung cấp không khí với lưu lượng lớn làm mát động cơ Để rút ngắn quá độ từ trạng thái nguội khi khởi động đến trạng thái ổn định nhiệt, quạt gió được trang bị
ly hợp điện từ hoặc thuỷ lực Bản hướng gió (3) có tác dụng phân phối không khí sao cho các xylanh và từng xylanh được làm mát đồng đều Các chi tiết cần làm mát như xylanh, nắp xupap v.v… phải có gân tản nhiệt để tăng diện tích làm mát
Trang 6được phân chia đều cho các xylanh, khiến cho nhiệt độ các xylanh tương đối đồng đều Hơn nữa khi có tấm hướng gió, dòng không khí đi sát mặt đỉnh của các phiến tản nhiệt vì vậy
có thể nâng cao hiệu suất truyền nhiệt Ngoài ra nhờ có tấm hướng gió có thể bố trí cho dòng không khí đến làm mát các vùng nóng nhất như xupap xả, buồng cháy v.v…
* Ưu nhược điểm của hệ thống làm mát bằng không khí
+ Ưu điểm
Trang 7- Hệ thống làm mát bằng không khí có cấu tạo đơn giản, không cần có két
nước hay bơm nước
- Giảm thời gian hâm nóng động cơ, truyền nhiệt ổn định, độ tin cậy của hệ thống cao do không có nước làm mát Nhiệt từ thành và nắp xylanh được dẫn trực tiếp theo không khí
- Xác suất quá lạnh nhỏ, lưu lượng không khí cung cấp nhiều để làm mát
động cơ Sử dụng thuận lợi ở những vùng thiếu nước ở các sa mạc hay rừng sâu
+ Nhược điểm
- Tăng kích thước động cơ, động cơ làm việc ồn Yêu cầu cao về dầu bôi trơn
và nhiên liệu
- Chỉ sử dụng cho những động cơ có công suất nhỏ như xe máy và các máy
công cụ khác Không thích hợp cho động cơ ô tô hay tàu thủy
- Phải có gân tản nhiệt để tăng diện tích làm mát
* Phạm vi ứng dụng
Ít sử dụng trong xe ô tô, chỉ có ở châu Âu sử dụng cho động cơ 2 kỳ, 4 kỳ, xe
gắn máy, xe 3 bánh nhỏ, máy bay, v.v…