Vấn đề làm mát giảm ứng suất nhiệt, tăng hiệu suất nhiệt động cơ đốt trong

Vấn đề làm mát giảm ứng suất nhiệt, tăng hiệu suất nhiệt động đốt Nhóm 17: Lê Xuân Dương Trần Tô Hiệu I Đặt vấn đề Đối tượng, phạm vi, mục đích 1.1 Đối tượng nghiên cứu: Động đốt 1.2 phạm vi nghiên cứu: Hệ thống làm mát động ơtơ 1.3 Mục đích nghiên cứu: Chọn phương án làm mát làm giảm ứng suất nhiệt, tăng tuổi thọ động Giới thiệu vấn đề 2.1 ảnh hưởng chế độ làm mát đến ứng suất nhiệt chi tiết động Ứng suất nhiệt ĐCĐT đánh giá nhiệt độ bề mặt chi tiết độ giảm nhiệt độ điểm đặc trưng chi tiết nhóm xy lanh - pít tông, xác định trực tiếp khả làm việc độ tin cậy khai thác chi tiết Khi động làm việc với tải trọng không đổi, nâng cao nhiệt độ nước làm mát, độ giảm nhiệt độ theo chiều dày chi tiết nhóm xy lanh - pít tơng ?t áp suất cực đại chu trình Pz giảm (xem hình 8.4, 8.5), ứng suất chi tiết giảm Độ giảm nhiệt độ ∆t tăng ứng suất bị tăng giảm đột ngột nhiệt độ nước làm mát tăng tải trọng Sự nóng cục chi tiết xuất giảm áp suất hệ thống làm mát thất khơng khí Áp suất hệ thống làm mát lựa chọn cho từ khoang làm mát ĐCĐT hạn chế sôi nước làm mát (khoảng 0, đến 1kG/cm2) Nâng cao áp suất khoang làm mát động làm xê dịch thời điểm xuất sôi bề mặt vào vùng nhiệt độ cao nước làm mát gây tăng hệ số tỏa nhiệt từ vách xy lanh vào nước Giảm áp suất nước khoang làm mát ĐCĐT làm xê dịch thời điểm xuất sôi bề mặt vào vùng nhiệt độ thấp Sự tạo thành khoang làm mát ĐCĐT đưa đến xuất túi nóng cục vách xy lanh II Giải vấn đề 2.1 Khái quát, chức năng, nhiệm vụ, yêu cầu 2.1.1 Khái quát Khi động làm việc, chi tiết động chi tiết buồng cháy tiếp xúc với khí cháy nên có nhiệt độ cao Nhiệt độ đỉnh piston đạt đến 600oC cịn nhiệt độ xupap thải đến 900oC Nhiệt độ chi tiết cao dẫn đến tác hại cho động sau: + Giảm sức bền, độ cứng vững tuổi thọ chi tiết + Bó kẹt chi tiết chuyển động piston-xylanh, trục Khuỷu-bạc lót… + Giảm hệ số nạp dẫn đến giảm cơng suất động + Kích nổ động xăng 2.1.2 Chức - Hệ thống làm mát có chức tản nhiệt từ chi tiết động piston, xilanh, nắp xilanh xupap, v.v… để chúng khơng bị q tải nhiệt Ngồi ra, làm mát động cịn có tác dụng trì nhiệt độ dầu bôi trơn phạm vi định để bơi trơn tốt - Chất có vai trị trung gian q trình truyền nhiệt từ chi tiết nóng động ngồi gọi mơi chất làm mát, nước, khơng khí, dầu số loại dung dịch đặc biệt 2.1.3 Nhiệm vụ Khi động đốt làm việc, phận tiếp xúc với khí cháy nóng lên Nhiệt độ chúng cao (400-500) 0C như: nắp xylanh, đỉnh piston, xupáp xả, đầu vòi phun… Để đảm bảo độ bền nhiệt vật liệu chế tạo chi tiết máy đó, để đảm bảo độ nhớt dầu bơi trơn giá trị có lợi nhất, để giữ tốt nhiệt độ cháy nhiên liệu động mà không xảy ngưng đọng nước xylanh… người ta phải làm mát cho động cơ, tức lấy bớt nhiệt phận động có nhiệt độ cao truyền bên 2.1.4 Yêu cầu: - Nước làm mát phải sạch, không lẫn tạp chất chất ăn mòn kim loại Nhiệt độ nước vào làm mát cho động không nên thấp cao Độ chênh lệch nhiệt độ nước vào làm mát cho động nước không lớn Nếu chênh lệch lớn gây ứng suất nhiệt làm chi tiết động dễ bị nứt vỡ, tổn thất nhiệt lớn Thông thường chênh lệch sau: + Đối với động cao tốc : T = Tra -Tvào = (5 ÷ 10) 0C + Đối với động thấp tốc : T = Tra -Tvào = (10 ÷ 30) 0C - Để đảm bảo yêu cầu này, nước đưa vào làm mát phải đưa từ nơi có nhiệt độ thấp đến nơi có nhiệt độ cao (làm mát theo phương pháp ngược dòng) - Các thiết bị đường ống, nhiệt kế v.v… phải hoạt động xác, an tồn tin cậy - Đường nước làm mát phải lưu thông dễ dàng, không bị tắc, góc đọng - Bình chứa nước phải có lỗ khí Ngồi cường độ làm mát lớn, nhiệt độ chi tiết thấp dẫn đến tượng nhiên liệu ngưng tụ đọng bề mặt chi tiết, rửa trôi dầu bôi trơn tiết bị mài mịn nhanh chóng Đồng thời độ nhớt dầu bôi trơn thấp nên ma sát chi tiết chuyển động tăng Mặt khác công suất tiêu hao cho phận hệ thống làm mát tăng Kết làm tăng tổn thất giới động - Sự làm mát động đơn giản động tạo nhiệt độ ổn định công suất cực đại, động có nhiệt độ xung quanh cao hệ thống làm mát buộc phải loại bỏ nhiệt với dung lượng tối đa để giảm nhiệt độ động đến khoảng cho phép Khi tải tốc độ động thấp, hệ thống làm mát phải trì nhiệt độ khoảng cho phép Các phương án làm mát cho động 2.1 Hệ thống làm mát gió tự nhiên Hình 1: Hệ thống làm mát gió 1-Quạt gió; 2-Cánh tản nhiệt; 3-Tấm hướng gió; 4-Vỏ bọc; 5-Đường khí a Nguyên lý hoạt động: Hệ thống làm mát gió cịn gọi hệ thống làm mát khơng khí, có cấu tạo đơn giản Quạt gió (1) dẫn động từ trục khuỷu cung cấp không khí với lưu lượng lớn làm mát động Để rút ngắn thời gian qúa độ từ trạng thái nguội khởi động đến trạng thái ổn định nhiệt, quạt gió trang bị ly hợp điện từ thuỷ lực Bản hướng gió (3) có tác dụng phân phối khơng khí cho xylanh làm mát đồng Các chi tiết cần làm mát xylanh, nắp xupap v.v… phải có gân tản nhiệt để tăng diện tích làm mát Nhờ có hướng gió nên dịng khơng khí làm mát phân chia cho xylanh, khiến cho nhiệt độ xylanh tương đối đồng Hơn có hướng gió, dịng khơng khí sát mặt đỉnh phiến tản nhiệt nâng cao hiệu suất truyền nhiệt Ngồi nhờ có hướng gió bố trí cho dịng khơng khí đến làm mát vùng nóng xupap xả, buồng cháy v.v… b Ưu, nhược điểm hệ thống: - Ưu điểm + Hệ thống làm mát khơng khí có cấu tạo đơn giản, khơng cần có két nước hay bơm nước + Giảm thời gian hâm nóng động cơ, truyền nhiệt ổn định, độ tin cậy hệ thống cao khơng có nước làm mát Nhiệt từ thành nắp xylanh dẫn trực khơng khí + Xác suất q lạnh nhỏ, lưu lượng khơng khí cung cấp nhiều để làm mát động Sử dụng thuận lợi vùng thiếu nước, sa mạc hay rừng sâu - Nhược điểm: + Tăng kích thước động cơ, động làm việc ồn Yêu cầu cao dầu bôi trơn nhiên liệu + Chỉ sử dụng cho động có cơng suất nhỏ xe máy máy cơng cụ khác Khơng thích hợp cho động tơ + Phải có gân tản nhiệt để tăng diện tích làm mát c Phạm vi ứng dụng: Ở Mỹ, hệ thống sử dụng để trang bị cho xe tơ; có châu âu sử dụng cho động kỳ, kỳ, xe gắn máy, xe bánh nhỏ, máy bay, v.v… 2.2 Hệ thống làm mát nước 2.2.1 Hệ thống làm mát hở, kiểu bốc Hình1.2: Hệ thống làm mát kiểu bốc 1-Thân máy; 2-Piston; 3-Thanh truyền; 4- Hộp carte trục khuỷu; 5-Thùng nhiên liệu; 6-Bình bốc hơi; 7-Nắp xylanh a Nguyên lý hoạt động: Đây kiểu làm mát đơn giản, phận nước bao gồm khoang chứa nước làm mát thân máy (1), nắp xylanh (7) bình bốc (6) lắp với thân máy (1) Khi động làm việc, khoang nước bao bọc quanh buồng chứa nước bốc Nước sôi nên tỷ trọng giảm lên mặt thống bình (6) bốc mang theo nhiệt ngồi khí Nước sau nhiệt, tỷ trọng tăng lên nên chìm xuống tạo thành lưu động đối lưu tự nhiên Do làm mát bốc hơi, khơng có nguồn nước bổ sung, tốc độ tiêu hao nước lớn Vì hệ thống khơng thích hợp cho động tơ Mặt khác tốc độ lưu động nước đối lưu tự nhiên nhỏ nên làm mát không đồng dẫn tới có tượng chênh lệch lớn nhiệt độ thành phần làm mát b Ưu, nhược điểm hệ thống: + Ưu điểm: Hệ thống làm mát kiểu bốc có kết cấu đơn giản, thiết bị khơng cần có bơm, quạt gió + Nhược điểm: Có nhược điểm lớn tiêu hao nước nhiều hao mòn thành xylanh không c Phạm vi ứng dụng: Hệ thống sử dụng cho động cỡ nhỏ đặt nằm ngang dùng nông nghiệp 2.2.2 Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên Hình 1.3: Hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên 1-Thân máy; 2-Xylanh; 3-Nắp xylanh; 4-Đường két nước; 5-Nắp đổ rót nước; 6-Két nước; 7-Khơng khí làm mát; 8-Quạt gió; 9- Đường nước làm mát động a Nguyên lý hoạt động: Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên, nước lưu động tuần hoàn nhờ chênh lệch khối lượng riêng nhiệt độ khác Nước làm mát nhận nhiệt xylanh thân máy (1), khối lượng riêng giảm nên nước lên theo đường dẫn khoang phía két làm mát (6) Quạt gió (8) dẫn động puly từ trục khuỷu động hút khơng khí qua két Do đó, nước két làm mát, khối lượng riêng tăng nên nước chìm xuống khoang két từ vào thân máy, thực vịng tuần hồn b Phạm vi ứng dụng: Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên không sử dụng cho động vận tải ô tô, máy kéo…mà dùng động tĩnh 2.2.3 Hệ thống làm mát tuần hồn cưỡng Hình 1.4 trình bày sơ đồ hệ thống làm mát tuần hồn cưỡng dùng cho tơ, máy kéo; sử dụng nước mềm để làm mát cho động Khi trời lạnh, lúc khởi động động nguội, điều tiết nhiệt khơng cho nước tới bình giãn nở (1) làm mát mà mở cho nước theo đường (6) trở bơm Nhiệt độ nước đo nhiệt kế (3) Nhiệt độ nước vào hệ thống kín vào khoảng từ (60-70)0C, nhiệt độ nước khoảng (85-95)0C Khoảng nhiệt độ có lợi cho cháy không xảy ngưng tụ nước xylanh Trong hệ thống có cấn cặn nước khối lượng nước hệ thống khơng thay đổi 1-Bình dãn nỡ; 2-Bộ điều tiết nhiệt; 3-Nhiệt kế; 4-Đường nước làm mát; 5- Bơm đẩy Hình 1.4: Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng dùng cho ô tô- máy kéo a Nguyên lý hoạt động: Sau làm mát cho động cơ, nước nóng qua điều tiết nhiệt (2) tới bình giãn nở (1) đến ống tản nhiệt Khi nước qua ống tản nhiệt sé trao nhiệt cho khơng khí quạt hút qua, nguội bơm (5) đẩy làm mát cho đông Khi trời lạnh, lúc khởi động động nguội, diều tiết nhiệt khơng cho nước tới bình giãn nở (1) làm mát, mà mở cho nước theo đường (4) trở bơm b Phạm vi ứng dụng: Hệ thống sử dụng thích hợp cho động tơ máy kéo 2.3 Hệ thống làm mát dầu nhớt (động cớ Elsbett) Đây động sử dụng dầu thực vật làm nhiên liệu, nghiên cứu, chưa đưa vào sử dụng rộng rãi Việc làm mát động không yêu cầu lớn nên dễ dàng làm mát dầu nhớt 2.4 Hệ thống làm mát kết hợp khơng khí dầu nhớt 2.2 Hệ thống làm mát kết hợp nước dầu nhớt CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT Bơm nước, Bộ tản nhiệt (Két nước, quạt), Bộ làm mát dầu bơi trơn, Bộ làm mát khí tăng áp, Các phận an toàn, Các phận báo, Các đường ống dẫn không kể đến nước làm mát 3.1 Bơm nước 3.1.1 Nhiệm vụ, phân loại a Nhiệm vụ: Bơm nước có nhiệm vụ cung cấp nước cho hệ thống làm mát với lưu lượng áp suất định Lưu lượng bơm nước làm mát tuần hoàn cần cho loại động thay đổi phạm vi: 68 – 245 lít/KWh (50 – 180 lít/ml.h) tần số tuần hồn từ – 12 lần/ph b Phân loại: - Bơm ly tâm - Bơm xoáy - Bơm piston - Bơm bánh - Bơm guồng… 3.1.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 3.1.2.1 Bơm ly tâm a đồ cấu tạo: (Hình 3.1) Ở động diezen có cơng suất tốc độ quay trung bình, bơm thường truyền động từ trục khuỷu qua hệ thống truyền động bánh tăng tốc Dùng bơm ly tâm cho hệ thống làm mát kín tuần hồn (nước ngọt) hợp lý cả, trường hợp khơng yêu cầu tự hút - Bơm gồm có vỏ bơm 1, trục 5, bánh cơng tác có mười cánh Bánh công tác gắn trục nhờ đai ốc quay với trục (qua bánh truyền động 6) Để làm kín khoang bơm, người ta dùng đệm cao su 8, cụm làm kín kiểu khuất khúc 4, vòng chắn van dùng để tháo nước - Khi thiết kế bơm ly tâm cho động diezen người ta thường dựa vào đường đặc tính thực tế bơm mẫu dựa vào lý thuyết tương tự hình học bơm - Những kích thước kết cấu chủ yếu bánh công tác bơm: D2/D0 = 1,4 + 2,2 b2/D2 = 0,065 + 0,25 - Vỏ bơm có hình dạng vỏ ốc làm cho nước có tốc độ chậm dần ngược lại áp suất tăng dần cuối thoát ngồi Lưu lượng nước liên tục Hình 3.1: Bơm ly tâm Bơm ly tâm có cấu tạo đơn giản nhỏ gọn, hiệu suất cao, tuổi bền cao, bố trí để có khả hút chân không Nhờ việc loại bỏ cấu khuỷu trục – truyền nên bơm ly tâm làm việc với tốc độ quay cao mà không gây chấn động b.Ưu nhược điểm bơm ly tâm: -Ưu điểm: + Lưu lượng nước liên tục + Bơm có kết cấu đơn giản, độ rung động nhỏ, làm việc êm + Bơm ly tâm quay với tốc độ cao nên nối trực tiếp với động qua hộp số làm giảm tổn thất giới + Bơm ly tâm bị tắc, xảy cố đột xuất Khi hư hỏng dễ sữa chữa - Nhược điểm: + Khả tự hút + Nếu có lẫn khơng khí đường ống hút bơm khơng hút được, phải tiến hành xả gió + áp suất bơm khơng cao Từ ưu nhước điểm nên bơm ly tâm thích hợp cho nơi cần lưu lượng áp suất thấp 3.1.2.2 Bơm xoáy a.Sơ đồ cấu tạo: (Hình 3.2) - Bánh cơng tác có cánh hướng tâm rãnh vỏ bơm vây quanh Các rãnh bị ngắt chỗ bố trí ống xả ống xốy - Cột nước bơm tạo chênh lệch áp suất bánh rãnh 2, nảy sinh tác dụng quay xoáy nước, làm cho nước chuyển động từ bánh vào rãnh Để khắc phục lực dọc trục ống làm đối xứng theo hai phía bánh Hình 3.2: Bơm xốy * Kiểm tra tình trạng bơm nước: - Tháo bơm nước thấy nghi ngờ phát bơm nước hư tháo kiểm tra - Kiểm tra trục bơm xem có gãy hay khơng, bạc lót cịn tốt hay khơng, xem cánh quạt có mịn gãy hay khơng, hư dùng máy ép, ép cẩn thận để sữa chữa - Kiểm tra phớt cao su đầu phía trục gắn cánh quạt xem cịn tốt hay khơng, phớt hư, nước chảy đầu trục - Kiểm tra vít tra dầu mỡ có bị nghẹt hay khơng - Xiết đai ốc tay đủ cứng - Khi lắp cánh quạt gió trục bơm nhớ khơng sai chiều - Thay puly dẫn động, thân bơm, trục puly q mịn Mài thân bơm có vết xước mịn nhiều q mức độ cho phép phải thay - Bơm nước có mặt tựa cho vịng đệm đè chặt vào bánh công tác, phải thay bánh công tác mòn, xước, rỗ gãy cánh quạt nước thay cụm vòng đệm Các bơm dùng ổ bi phải thay trục ổ bi hai chi tiết mòn - Cho động hoạt động, mở thùng nước Nếu nước bên có tượng chảy rối chứng tỏ bơm nước làm việc, rồ ga lên thấy nước chảy mạnh bơm hoạt động tốt - Nếu nước bên lăn tăn chứng tỏ bơm không hoạt động, rồ ga lên nước cuộn bơm hoạt động yếu - Trong lúc động hoạt động quạt gió ln thổi gió phía động cơ, thổi thùng nước quạt bị lắp ngược - Vỏ bơm nắp bơm chế tạo gang xám có hư hỏng lớn 3.1.3 Các hư hỏng thường gặp Bơm nước làm việc có tiếng kêu Ngun nhân: + Vịng bi bơm nước khơ dầu mỡ + Vịng bi trục bị mòn rơ lỏng + Cánh quạt puly bị rơ lỏng Bơm nước bị rò chảy nước Nguyên nhân: +Thân bơm bị nứt vỡ + Đệm thân bơm nắp bơm bị rách, ốc bắt không chặt + Đệm gỗ phíp bị mịn + Phớt cao su bị mịn có cặn bẩn bám vào Bơm khơng đạt áp suất Nguyên nhân: + Dây đai bị chùng + Rãnh puly, dây đai bị dính dầu mỡ dẫn đến trượt + Khe hở hướng kính, hướng trục cánh bơm thân bơm lớn + Cách bơm bị sứt mẻ, vỡ lớn + Thân bơm bị rò chảy nước 3.2 Bộ tản nhiệt (két nước) Bộ tản nhiệt trao đổi nhiệt có hai đường ống dẫn Một hệ thống giành cho chất làm mát hệ thống giành cho khơng khí làm mát Sự bố trí cho phép tản nhiệt có khả giải nhiệt cho chất làm mát động Trong qúa trình làm việc, nhiệt chất làm mát nóng dần lên, khơng khí bên ngồi qua bề mặt ống dẫn chứa chất làm mát bên có nhiệt độ cao Tại chất làm mát làm nguội tiếp tục vào động để lấy nhiệt cho chu kỳ Chu kỳ chất làm mát chu kỳ tuần hoàn liên tục Hình 3.9: Sơ đồ minh họa tản nhiệt động 3.2.2 Quạt động Những hư hỏng thường gặp Các ống làm mát, làm mát bị ăn mòn, bị nứt, bị xước dẫn đến bị hỏng Ngồi bình làm mát cịn có tượng hư hỏng, rỉ nắp rỉ chắn Các vịng đệm bị mịn Hình3.8: Sơ đồ minh họa quạt động đai truyền động - Khi máy làm việc nhiệt độ cao, khơng khí bên ngồi qua tản nhiệt, nhờ vào chuyển động động cung cấp đầy đủ khí làm mát cho tản nhiệt Tuy nhiên, động làm việc chế độ cầm chừng tản nhiệt cần thêm khơng khí để tản nhiệt cho động 3.3 Bộ làm mát dầu 3.3.1 Nhiệm vụ, yêu cầu Két làm mát dầu có tác dụng hạ thấp nhiệt độ dầu xuống mức quy định 70 -80 C để bảo đảm chất lượng bơi trơn cách đưa dầu nóng qua két làm mát dầu Két làm mát khơng khí (gió) đặt phía trước két nước làm mát động Khi động làm việc dầu lưu thông hệ thống bôi trơn, tiếp xúc với phận bị đốt nóng, ma sát nóng lên Khi nhiệt độ dầu lên 90 0C tính chất bơi trơn dầu đi, có hại cho bề mặt làm việc, đồng thời dầu dễ bị biến chất, thời gian dùng dầu ngắn lại Vì vậy, hệ thống bơi trơn người ta chế tạo làm mát dầu Két làm mát dầu gồm có ống dẫn dầu thép đồng ghép với tản nhiệt két nước Trước két làm mát dầu có lắp van an tồn để tránh làm vỡ ống tản nhiệt nhiệt độ dầu thấp (áp suất dầu lớn) Lò xo van điều chỉnh với áp suất 1,5 -2 Kg/cm2 Khi áp suất dầu lớn, van mở để dầu không qua két mà trở cácte qua bầu lọc thô bơi trơn Khi dầu nóng tới 75 -85 C, sức cản két nhỏ, van đóng lại cho dầu qua két làm mát 3.3.2 Các loại bình làm mát thường gặp Người ta làm giảm nhiệt độ dầu bình làm mát đây, dầu truyền nhiệt cho môi chất làm mát nước, khơng khí… Động ơtơ, máy kéo thường dùng khơng khí Trên (hình 2.11) trình bày cấu tạo bình làm mát "dầu nước" Kết cấu bao gồm chi tiết sau: Nắp bình; Tấm trịn; Vỏ bình; Nắp bình; Các đai dẹt; Các ống nước; Đường dầu vào; Đường dầu ra; Hình 2.11: Bình làm mát dầu nước Trong vỏ hai nắp 5,1, có ruột gồm ống đồng song song, hai đầu gắn vào hai tròn 2, đoạn gắn đai dẹt Ruột có đầu ghép chặt với vỏ, đầu cịn lại (tấm 2) trượt dọc tự so với vỏ, phịng khối ống có dãn nở nhiệt, mối hàn không bị phá hỏng Nguyên lý làm việc: Thơng thường người ta cho nước có nhiệt độ thấp chuyển động dọc ống đồng, dầu nóng chuyển động vịng xoắn ốc phía ngồi Nếu cấn nước có đọng thành ống, ta làm dễ dàng 3.4 Bình làm mát khơng khí tăng áp Sơ đồ cấu tạo: (Hình 3.3) Đây hệ thống làm mát khơng khí tăng áp, ruột bình thường làm nhơm, kim loại chất dẻo, bao gồm hai phần: ống nước phận ống Hình 3.3: Bình làm mát kiểu nước - khơng khí Các ống nước nối từ thùng vào tới thùng ra, khơng khí lưu thơng bên ngồi nước làm mát Các ống thường có gờ bên ngồi, có tiết diện thẳng trịn Nếu kích thước cho phép người ta lồng bình làm mát vào bên ống khơng khí nén để rút gọn bớt kích thước động Tuy nhiên loại bình khó có kích thước nhỏ gọn, điều làm tăng kích thước chung động - Trong động tơ máy kéo, bình làm mát gồm hai phần: ngăn chứa nước nóng cịn ngăn chứa nước nguội giàn ống truyền nhiệt nối ngăn ngăn vơí Hiệu suất truyền nhiệt phận truyền nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào tốc độ lưu động hai dịng mơi chất Vì để tăng hệ số truyền nhiệt, phía sau bình làm mát thường bố trí quạt gió qua giàn ống truyền nhiệt gồm ống tản nhiệt Kết cấu phận giàn ống tản nhiệt bình làm mát Loại két nước dùng ống dẹt có sức cản khơng khí lớn khoảng 2-3 lần so với ống trịn loại ống khơng bền khó sữa chữa Kiểu ống trịn có ưu điểm kết cấu đơn giản dễ sữa chữa làm mát ống tháo lắp mà không hàn vào hai ngăn chứa Hơn tốc độ gió qua giàn ống truyền nhiệt lớn hiệu truyền nhiệt loại ống trịn tốt Do kiểu ống trịn dùng phổ biến loại bình làm mát loại ô tô tải hay máy kéo 3.6- Bình dãn nở Hầu hết động có bình dãn nở làm chất dẻo Bình chứa đựng phần chất làm mát nối với miệng rót tản nhiệt ống chuyển tiếp Trong qúa trình hoạt động, động gia tăng nhiệt độ, chất làm mát dãn nở chảy qua ống chuyển tiếp vào bình dãn nở Khi động ngừng hoạt động nguội dần chất làm mát co lại tạo áp thấp cục hệ thống làm mát Áp suất thấp hút chất làm mát từ bình dãn nở tản nhiệt qua ống chuyển tiếp Ngồi bình dãn nở cịn có nhiệm vụ loại bỏ bọt khơng khí để tăng khả truyền nhiệt Hình 3.10: Sơ đồ minh họa bình giãn nở động 3.7 Nắp áp suất - Hầu hết hệ thống làm mát làm kín cung cấp áp suất nắp áp suất miệng rót tản nhiệt Nắp áp suất có nhiệm vụ làm kín để giảm thất chất làm mát phát huy cơng dụng bình dãn nở Sự cung cấp áp suất làm tăng nhiệt độ sôi chất làm mát làm tăng hiệu qủa làm mát Ví dụ: nước sơi 100°C áp suất khí Khi áp suất bề mặt chất lỏng tăng điểm sơi chất lỏng tăng theo Cụ thể áp suất bề mặt chất lỏng (nước) cao áp suất khí 103 kPa nhiệt độ sơi nước 127°C - Ngoài nắp áp suất cịn có tác dụng làm tăng cơng suất bơm nước cách cung cấp áp suất cho bơm nước Và áp suất cao, nắp áp suất có nhiệm vụ giảm áp để xả áp suất dư Nó cịn có nhiệm vụ chống áp thấp ngăn cản hình thành áp thấp hệ thống tản nhiệt động ngừng Hình 3.11: Sơ đồ minh họa nắp áp suất tản nhiệt động 3.3 Van điều tiết nhiệt Hình 3.4: Sơ đồ mơ tả van điều tiết nhiệt 3.3.1 Nhiệm vụ Nhiệm vụ van điều tiết nhiệt độ điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát động nhiệt độ có lợi Khi động hoạt động, + độ Thermostat: nhiệt nhiệt động cơvan chưiều cao, nước vào + Water outlet elbow: lối làm mát cho động làm cơng suất nước động khơng phát huy +Để Gasket: tự độngmiếng giữ nướcđệm làm mát giới + Cylinder head: nắp hạn cho phép, điều kiệnxylanh làm việc khác động người ta sử dụng van nhiệt để điều tiết nhiệt độ Ngoài ra, van điều tiết nhiệt độ cịn dùng để làm nóng nhanh chóng động khởi động, giúp động tránh tượng ứng suất nhiệt gây nứt vỡ chi tiết máy 3.3.2 Phân loại Van điều tiết nhiệt độ gắn chỗ nước làm mát khỏi động Có hai loại van: + Van điều tiết nhiệt độ khống chế triệt để + Van điều tiết nhiệt độ khống chế không triệt để a.Sơ đồ cấu tạo: Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý van điều nhiệt - Thermostat: Van điều nhiệt, - Water pump: Bơm nước, - Fan: Quạt động cơ, - Raditor fillfer cap: Nắp két nước, - Engine: Động cơ, - Valve: Van, -Thermostat close: Van điều nhiệt trạng thái đóng, - Thermostat open: Van điều nhiệt trạng thái mở b.Nguyên lý làm việc: Khi động hoạt động, nhiệt độ nước cịn thấp, van điều nhiệt đóng lại khơng cho nước két làm mát mà phải qua bơm, trở thân máy tiếp tục làm mát cho động Khi nước nóng đến nhiệt độ qui định (động xăng (70÷ 80)°C; động diesel (80÷ 85)°C) van mở cho nước két làm mát Bên van hộp xếp đồng chịu co giãn, bên hộp xếp chứa ête Khi nhiệt độ nước lên cao, hộp xếp giãn nở ête chứa hộp chất dễ bay nên làm cho hộp giãn mạnh mở van cho nước đường phía đến két nước làm mát Nếu nước làm mát có nhiệt độ thấp, ête ngưng tụ dạng chất lỏng hộp xếp co lại đóng van 3.3.2.1 Van điều tiết nhiệt độ khống chế không triệt để Sơ đồ cấu tạo: Hình 3.6 -Trên hình trình bày van điều tiết nhiệt độ Khi nhiệt độ nước tăng, chất lỏng dễ bay hộp xếp (phần tử thụ cảm) hóa hơi, làm tăng áp suất ống, nắp hạ xuống làm giảm tiết diện lưu thông ống dẫn nước vào bơm 7, tăng thêm lượng nước vào bình làm mát qua ống Khi động bắt đầu hoạt động, nước động qua van điều tiết nhiệt -Được chia thành hai dịng: dịng khơng qua bình làm mát mà thẳng vào bơm ; phần lại qua bình làm mát Hình 3.6: Van điều tiết nhiệt độ khống chế không triệt để van; ổ đặt; ống vào bình làm mát; hộp xếp; ống dẫn nước vào; cửa lưu; ống dẫn nước tới bơm - Khi nhiệt độ nước tăng lên 70 oC van bắt đầu giảm tiết diện lưu thơng ống vào bơm Đến 85oC hồn tồn đậy kín ống, tất nước qua bình làm mát - Muốn điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát chế độ khác ta vặn vít điều chỉnh Ta gọi van điều tiết nhiệt độ khống chế triệt để 3.3.2.2 Van điều tiết nhiệt độ khống chế triệt để Hình 3.7: Van điều tiết nhiệt độ khống chế triệt để van; vỏ hộp van; ống xylanh; van; cửa vào; cửa đến bơm; cửa vào làm mát; Sơ đồ cấu tạo: Hình 3.7 Xylanh hai đầu nối với van Van đóng mở đường đến bầu làm mát, van đóng mở đường đến bơm Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, chất lỏng dễ bay trạng thái lỏng, áp suất xylanh thấp, van mở, van đóng Khi nhiệt độ nước làm mát đạt đến mức quy định, chất lỏng bay giãn nỡ làm áp suất xylanh tăng lên làm van đóng, van mở Tồn nước làm mát qua van đến cửa vào bình làm mát làm nguội trở bơm 3.8 Các báo hệ thống làm mát 3.8.1 Bộ báo nhiệt độ chất làm mát Bộ báo hệ thống làm mát lắp đặt bảng điều khiển hệ thống làm mát, báo có nhiệm vụ cảnh báo nhiệt độ chất làm mát động qúa cao chất làm mát bị thiếu hụt hay bị hư hỏng hệ thống làm mát a/ Đèn báo nhiệt độ (Hình 3.12): Khi chất làm mát động cơng tắc nhiệt nóng lên mức giới hạn cho phép, thép tĩnh nhiệt đèn báo bị cong làm cho đèn sáng lên Hình 3.12: Sơ đồ minh họa đèn báo nhiệt độ hệ thống làm mát b/ Đồng hồ dùng điện: Đồng hồ nhiệt độ có nguyên tắc hoạt động tương tự đồng hồ nhiên liệu đồng hồ đo áp suất dùng điện Đồng hồ gắn bảng điều khiển đồng hồ từ tính đồng hồ nhiệt Hình 3.13: Sơ đồ minh họa đồng hồ nhiệt dùng điện c/ Đồng hồ điện tử: Đa số động có lắp bảng điều khiển điện tử trang bị đồng hồ nhiệt điện tử để kiểm tra nhiệt độ chất làm mát dạng đồ thị vạch Các vạch xuất nhiều nhiệt độ chất làm mát cao Nếu chất làm mát qúa nhiệt, ký hiệu nhiệt độ hiển thị chớp sáng Ngồi ra, chng cảnh báo phát tín hiệu âm để người điều khiển biết động trạng thái nhiệt d/ Đồng hồ kỹ thuật số: Ngoài đồng hồ nhiệt trên, động cịn lắp đặt đồng hồ nhiệt kỹ thuật số Đồng hồ có nhiệm vụ hiển thị nhiệt độ chất làm mát chữ số theo nhiệt độ 3.8.2 Bộ báo mức chất làm mát Phần lớn bình dãn nở làm chất dẻo mờ Mức chất làm mát kiểm tra cách quan sát mức chất lỏng bình dãn nở nối kết với đèn bảng điều khiển Một phao nhỏ cảm biến di chuyển lên xuống theo thay đổi mức chất làm mát Khi mức chất làm mát thấp, phao đóng công tắc đèn bảng điều khiển làm cho đèn sáng lên Hình 3.14: Sơ đồ minh họa báo mức chất làm mát Kiểm tra sửa chữa HTLM 4.1 Kiểm tra chẩn đoán chung 4.1.1 Máy bị nóng Ngun nhân: Khơng đủ nước két nước Nước làm mát máy bị hay rò rỉ Dây cu roa tăng không Đứt dây cu roa Mấy két nước bị nghẹt Van nhiệt bị hư Những đường ống lốc máy bị nghẹt vỉ bị rỉ sét Bơm nước bị hư Nắp két nước bị hư Quạt két nước bị hư 4.1.2 Máy chậm nóng • Van đóng mở nhiệt độ bị hư • Quạt két nứoc chạy liên tục 4.1.3 Nước làm mát bị rị • Ket nước bị rị • Ống cao su nối vào kẹt nước bị lỏng • Bơm nước bị rị • Roong máy bị hư • Siết ốc đầu lốc máy sai, bị vênh • Lóc máy bị nứt • Nắp ket nước bị hư Cách đơn giản để nhận biết lốc máy bi nứt hay bị rị bên trong: • Các bác mở nắp két nước, rồ máy cho thật lớn Nếu thấy bong bóng lên chắn lốc máy bị rò Cách đơn giản nhận biết van nhiệt độ đóng mở bị hư: • • • • • • • • • • Các bác bóp rờ ống cao su két nước, ống nóng, ống bóp vào khơng thấy áp lực thây lạnh van bị hư 4.2 Kiểm tra chẩn đốn bơm nước • Kiểm tra dấu hiệu rò rỉ quanh trục bơm độ lỏng trục ổ bi Nếu cần, phải tháo để kiểm tra chi tiết Bơm nước làm việc có tiếng kêu Ngun nhân: + Vịng bi bơm nước khơ dầu mỡ + Vòng bi trục bị mòn rơ lỏng + Cánh quạt puly bị rơ lỏng Bơm nước bị rò chảy nước Nguyên nhân: +Thân bơm bị nứt vỡ + Đệm thân bơm nắp bơm bị rách, ốc bắt khơng chặt + Đệm gỗ phíp bị mịn + Phớt cao su bị mịn có cặn bẩn bám vào Bơm không đạt áp suất Nguyên nhân: + Dây đai bị chùng + Rãnh puly, dây đai bị dính dầu mỡ dẫn đến trượt + Khe hở hướng kính, hướng trục cánh bơm thân bơm lớn + Cách bơm bị sứt mẻ, vỡ lớn + Thân bơm bị rò chảy nước  ... chuyển động tăng Mặt khác công suất tiêu hao cho phận hệ thống làm mát tăng Kết làm tăng tổn thất giới động - Sự làm mát động đơn giản động tạo nhiệt độ ổn định công suất cực đại, động có nhiệt. .. để giảm thất thoát chất làm mát thoát phát huy cơng dụng bình dãn nở Sự cung cấp áp suất làm tăng nhiệt độ sôi chất làm mát làm tăng hiệu qủa làm mát Ví dụ: nước sơi 100°C áp suất khí Khi áp suất. .. chất làm mát động Trong qúa trình làm việc, nhiệt chất làm mát nóng dần lên, khơng khí bên ngồi qua bề mặt ống dẫn chứa chất làm mát bên có nhiệt độ cao Tại chất làm mát làm nguội tiếp tục vào động