Hệ thống làm mát bằng gió trên xe gắn máy Làm mát động cơ là rút bớt một phần nhiệt lượng do khí cháy truyền lại cho pít -tông, xylanh, quylát.. Tùy theo nhà chế tạo, công suất và công d
Trang 1Hệ thống làm mát bằng gió trên xe gắn máy
Làm mát động cơ là rút bớt một phần nhiệt lượng do khí cháy truyền lại cho pít -tông, xylanh, quylát
Nếu không được làm mát xylanh nóng quá làm cho khối hoà khí rút vào bị nở giản
ra trọng lượng hoà khí bị giảm theo Hơn thế nữa nếu động cơ nóng quá sẽ gây ra hiện tượng cháy tự động Khi động cơ hoạt động, lớp dầu nhớt làm trơn giữa các
bộ phận cọ sát sẽ bị cháy hoặc biến chất làm các chi tiết máy giãn nở ra bó kẹt không di chuyển được
Do đó để bảo đảm cho các chi tiết máy làm việc bình thường tăng sức bền và tuổi thọ, tất cả các loại hoạt động đều phải trang bị hệ thống làm mát Tùy theo nhà chế tạo, công suất và công dụng động cơ, hệ thống làm mát có thể chia ra làm hai loại
là làm mát bằng gió và làm mát bằng nước trong phần này chúng ta sẽ tham khảo
về cách làm mát bằng gió
Trang 2Làm mát bằng gió: Được áp dụng hầu hết cho các động cơ xe gắn máy Với
phương pháp này sức nóng ở xylanh, quylát sẽ toả ra môi trường không khí xung quanh Do đó muốn làm mát có hiệu quả tốt phải thực hiện các biện pháp sau :
─ Gia tăng tiết diện làm mát của động cơ bằng đúc liền xylanh với quylát những cánh tỏa nhiệt
─ Dùng kim lọai có hệ số truyền nhiệt lớn như nhôm hay hợp kim nhôm
─ Khối lượng không khí lưu thông qua diện tích làm mát phải lớn Vì vậy các động cơ được để trống, lợi dụng tốc độ của xe chạy trên đường để lấy tốc độ gió làm mát các cánh tản nhiệt Đối với một số xe động cơ bọc kính như: Vespa, Spacy, Attila có trang bị thêm một quạt gió thường gọi là ly tâm, được gắn vào hoặc đúc liền với bánh trớn (Volant) để tăng lưu lượng gió thông qua các cánh tản nhiệt
─ Nhiệt độ môi trường không khí xung quanh thấp hơn nhiệt độ làm mát
Trang 3SỰ KHÁC BIỆT GIỮA CÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT: GIÓ, NƯỚC, NHỚT.
1 Làm mát bằng gió tự nhiên: (Air Cooled)
Đây là phương án cổ điển nhất của động cơ xe gắn máy, các cơ phận chịu nhiệt cao sẽ được bố trí ở nơi "thoáng" nhất và có thể "hứng" luồng gió sinh
ra khi vận hành xe để làm mát Đồng thời, các cơ phận này cũng được chế tạo với nhiều cánh tản nhiệt để tăng diện tích truyền nhiệt lên mức tối đa có thể
Ở các xe này, điều dễ nhận thấy là các cánh tỏa nhiệt "vằn vện" lên vỏ máy, tạo vẻ thẩm mỹ rất ấn tượng và bắt mắt và nghiễm nhiên nó trở thành 1 tiêu chí cho bề ngoài của 1 cái máy mô tô, vì từ thuở sơ khai thì mô tô đã là
vậy !
Tuy nhiên,lý thuyết và cả thực tế chứng minh là hệ thống làm mát kiểu này rất khó mà ổn định được nhiệt độ động cơ, khi trời mát mẻ hay mưa lạnh, xe chạy đường trường thì động cơ giải nhiệt tốt và nhiệt độ thấp, khi trời nắng nóng, kẹt xe thì máy cực nóng và có khi ảnh hưởng tới cả công suất và khả năng vận hành ( rốc máy, yếu xe ) Hơn nữa, việc bố trí động cơ V cổ điển của dòng Cruiser sẽ gây ra hiện tượng máy trước giải nhiệt tốt hơn máy sau
vì nhận được nhiều khí trời mát hơn, lâu dài sẽ dẫn đến tình trạng 2 xilanh có công suất không đồng đều làm giảm tính năng cũng như cảm giác vận hành
xe
Điều này dĩ nhiên là các nhà thiết kế đều biết, và họ đâu dễ dàng "bó tay" với các bài toán này Đầu tiên là vật liệu, hệ số giãn nở nhiệt thấp nhất là điều NSX luôn đẩy mạnh nghiên cứu và hòan thiện Một khi vật liệu gần như không dãn nở hay dãn nở đồng bộ không gây ra hiện tượng bó kẹt thì nhiệt
độ có tăng lên đôi chút cũng không thể "làm khó" cho động cơ Hơn nữa, các
Trang 4tính tóan thiết kế luôn ưu tiên cho khe hở nhiệt "lớn" hơn khi lắp ráp, điều này cũng làm giảm bớt gánh nặng giãn nở nhiệt cho động cơ Thêm nữa, dầu nhớt bôi trơn lọai cực cấp cũng phần nào giải tỏa được vấn đề, nhiệt độ cao vẫn không biến tính và luôn tạo màng trên bề mặt ma sát, đó là điều mà các sản phẩm dầu nhớt tổng hợp cao cấp làm được để "moi lúa" từ các tay chơi
xe PKL
Nhưng cũng vì vậy, động cơ làm mát gió thông thường lại có chi phí sản xuất không hề rẻ so với các người anh em cấu tạo cầu kỳ khác Tuy ít "món" hơn
và trông có vẻ đơn giản, nhưng thật sự mỗi động cơ PKL làm mát gió là một tiến bộ vượt bậc về mặt công nghệ: luyện kim, thiết kế và cả khí động chất lưu Sự kết hợp và tính tóan hòan hảo như là 1 chương trình "tech-show" để
tự hào mỗi khi có sản phẩm mới chào đời
Như chiếc MT-01, động cơ V2 công suất ngang ngửa 1 chiếc du lịch sedan tầm trung, dung tích gần 1800cc vẫn có thể họat động ngon lành mà chỉ cần 1 quạt điện nhỏ xíu tạo luồng khí lưu đặt dưới yên xe Đó không hẳn là 1 thiết
kế ưu việt nhưng nó cho thấy sức mạnh công nghệ của NSX đã đầu tư cho sản phẩm của họ, cũng là sự phô trương sức mạnh kỹ thuật để gây tăm tiếng trên thị trường, và tất nhiên là để "lấy lòng" người tiêu dùng vốn dĩ là các tay chơi hâm mộ sự hầm hố của máy móc và tốc độ !
2 Làm mát bằng gió cưỡng bức: (Air-forced cooled)
Cũng tương tự như làm mát bằng gió, tuy nhiên luồng khí làm mát sẽ được 1 quạt thổi qua động cơ Ứng dụng này được sử dụng nhiều ở các xe Scooter hay gắn máy thông thường, hầu như ít gặp trên các xe Motô phân khối lớn,
kể cả Cruiser lẫn Sportbike
Trang 53 Làm mát bằng nhớt : (oil-cooled)
Đây là 1 ứng dụng khá phổ biến Hệ thống bôi trơn sẽ kiêm nhiệm 1 phần nào chức năng làm mát khi dầu bôi trơn động cơ được bơm ra két nhớt (là thiết
bị trao đổi nhiệt, có thể làm mát bằng khí tự nhiên hay cưỡng bức bằng quạt
cơ hoặc điện) để làm mát trước khi bôi trơn các cơ phận và rơi trở về carte nhớt Nhiệt dung của nhớt thì cao, nhưng bù lại lưu lượng bị giới hạn nên hiệu quả làm mát cũng bị hạn chế Tuy nhiên, việc giảm nhiệt cho dầu nhớt là rất hữu ích vì sẽ nâng cao hiệu năng của dầu nhớt, động cơ họat động tin cậy
và ổn định hơn Tuy nhiên, vì tồn tại két nhớt nên ít nhiều áp lực nhớt bị giảm khi tới các cơ phận, và việc bẩn nghẹt két nhớt có thể dẫn tới các hệ lụy cực kỳ tai hại nếu sử dụng bảo dưỡng không đúng cách Ở các xe moto trang
bị cơ cấu này, các cánh tản nhiệt vẫn được làm lớn như lọai làm mát gió, nhưng có 1 két nhớt nhỏ thường nằm dưới cổ lái, tăng thêm vẻ hiện đại và bắt mắt cho xe Tuy nhiên ứng dụng này chỉ thích hợp cho các lọai xe có dáng dấp hịên đại, cụ thể là các Naked Bike hay Sportbike cỡ nhỏ
4 Làm mát bằng nuớc (liquid-cooled)
Đây là hệ thống làm mát có thể nói là hòan chỉnh nhất cho tới bây giờ của tất
cả các lọai động cơ đốt trong Nước làm mát được bơm qua vỏ động cơ và đưa ra két nước để tỏa nhiệt ra môi trường Động cơ được trang bị hệ thống này tuy có phức tạp và "khó chịu" hơn khi bảo trì bảo dưỡng nhưng họat động ổn định và tin cậy hơn hẳn, nhiệt độ vận hành luôn đạt mức tốt ưu để cho hiệu suất cao nhất
Tuy nhiên, việc phải bố trí 1 két nước đủ lớn luôn ảnh hưởng tới khía cạnh
Trang 6thẩm mỹ của các xe Cruiser cổ điển, nên việc ứng dụng của nó không phải lúc nào cũng là lựa chọn của các nhà sản xuất Còn ở các Sport Bike hay
Touring, nó gần như là không thể vắng mặt vì sự hiệu quả của nó mới bảo đảm cho các động cơ nhiều xilanh tua lớn họat động ổn đinh
Cũng cần nói thêm là, một số nhà SX đã khéo léo kết hợp giữa hệ thống làm mát bằng gió tự nhiên và HTLM bằng nước Đây có thể nói là 1 phương án cực kỳ hợp lý vì vừa bảo đảm thẩm mỹ, vừa làm giản tiện HTLM nước, lại cân bằng được nhiệt độ giữa các xilanh, đặc biệt là khi ứng dụng cho dòng Cruiser máy V cổ điển
Ở HTLM thông thường, nếu đường nước được bố trí tuần tự nối tiếp (nước lần lượt đi qua các vỏ xilanh-culass theo thứ tự 1,2 ) thì cấu tạo đơn giản nhưng lại bị hiện tượng làm mát không đồng đều vì xilanh cuối là nóng nhất,
để sự làm mát đồng đều nếu cấu tạo song song ( nước đi đều đến từng xilanh lên Culass rồi ra két nước) thì rất phức tạp và khó chế tạo bố trí, còn kiểu tuần tự đi-về ( nước qua xilanh 1,2 , lên Culass 2,1 rồi ra két) thì càng rườm rà hơn Ở các xe Cruiser ngày nay, các tiết máy chịu nhiệt vẫn được làm đồng thời cánh tản nhiệt bên ngòai và áo nước bên trong, nước chỉ đi đơn giản là tuần tự từ máy sau ra máy trước rồi ra két nước mà nhiệt độ chênh lệch giữa 2 máy không nhiều vì bản thân máy trước lại được làm mát bằng gió tốt hơn máy sau Cũng vì dàn cánh tản nhiệt hầm hố bắt mắt kia đã tỏa nhiều nhiệt vào môi trường mà nhiệm vụ của két nước cũng nhẹ đi, két nước
có thể làm nhỏ lại và dễ dàng bố trí gọn gàng trong 1 vỏ bọc đẹp đẽ ở dưới cổ lái Các xe Shadow, Vulcan, Boulevard là điển hình cho kiểu thiết kế tích hợp rất thông minh này Động cơ vẫn giữ được các cánh tản nhiệt cố hữu của dòng Cruiser mà nhiệt độ vẫn bảo đảm ổn định cho xe vận hành tin cậy và
êm ái
Trang 7Ở điều kiện VN, thường xuyên phải lái xe ở vận tốc thấp và khí hậu là nhiệt đới, sự lựa chọn hợp lý có lẽ là ưu tiên cho các xe có HTLM bằng nước hay tích hợp gió - nước Các xe PKL làm mát bằng gió sẽ cực nóng khi chạy chậm, có thể nhiệt độ vẫn nằm trong tính tóan của NSX nên vận hành xe không bị ảnh hưởng nhưng người lái thật sự sẽ cảm thấy rất bức bối khi phải chịu đựng nhiệt độ quá cao từ buồng máy hắt lên
Có điều, việc chọn đúng Coolant là rất cần thiết và quan trọng, đã rất nhiều
xe gắn máy hư hỏng nặng do dùng quá đậm đặc cái "nước xanh" không rõ nguồn gốc bán trên thị trường