Nghiên cứu cấu tạo hệ thống làm mát động cơ Toyota Inova

Kết cấu két làm mát

Ðể tạo xoáy cho dòng không khí nhằm tăng hiệu quả truyền nhiệt, người ta còn dùng ống dẹt hàn với lá tản nhiệt gấp khúc (hình 1.9b), trên lá dập rãnh thủng, hoặc dùng ống dẹt hàn với lá tản nhiệt hình sóng (hình 1.9e) và trên phần sóng của lỏ đú được dập lừm (chỗ cú số 1). Nhưng tăng chiều sâu nhiều cũng không có hiệu quả lớn vì rằng khi hệ số truyền nhiệt của dãy ống đã ổn định thì nếu tăng chiều sâu lên 50%, khả năng tản nhiệt của két tăng 15%, còn nếu tăng chiều sâu lên 100% thì khả năng tản nhiệt cũng chỉ tăng thêm 20%.

Kết cấu của bơm nước

Ở động cơ tốc độ cao vì để tránh lực quán tính rất lớn của các khối lượng chuyển động của bơm và để tránh hiện tượng va đập thủy lực do chu trình cấp nước không liên tục của bơm nên người ta ít dùng loại này. Ưu điểm của bơm pittông là có thể tạo được áp suất lớn nhưng nhược điểm của nó là chuyển động của chất lỏng qua bơm không đều, lưu lượng của bơm dao động. Nó có ưu điểm gọn nhẹ, song khi làm việc với mạch nước hở (nếu dùng cho nước sông hoặc nước biển) thì do nước bẩn nên bánh răng chóng mòn.Vì vậy, người ta bố trí trong trường hợp này một cặp bánh răng truyền lực ở vỏ ngoài của bơm, khi đó các răng trong vỏ bơm sẽ không chịu lực truyền, và để giảm mài mòn bánh răng bơm, người ta còn chế tạo một trong hai bánh răng bơm bằng vật liệu tec-tô-lit hoặc làm bằng cao su lưu hóa.

Khi bánh công tác quay, nước vào các rãnh và dưới tác dụng của lực li tâm, các phần tử nước chuyển động từ trong ra ngoài và quay theo các cánh (10) rồi theo rãnh xoắn ốc trên vỏ bơm đi qua cửa thoát (7) vào hệ thống làm mát của động cơ.

Kết cấu quạt gió

Tăng góc nghiêng và tăng chiều rộng cánh quạt có làm cho lưu lượng tăng nhưng công suất dẫn động quạt tăng mãnh liệt, vì vậy đối với động cơ ô tô máy kéo đường kính quạt không vượt quá 0,65m và chiều rộng không vượt quá 70mm. Van hằng nhiệt hoạt động tùy theo nhiệt độ dùng để điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát bằng cách điều khiển nước làm mát đi từ động cơ đến két làm mát. Bằng cách đóng đường nước dẫn tới két khi động cơ lạnh, động cơ sẽ ấm lên nhanh chóng khi nhiệt độ của động cơ vẫn được giữ lại trong động cơ thay vì ra két làm mát, nhờ đó rút ngắn thời gian hâm nóng động cơ, tiêu hao ít nhiên liệu và giảm được lượng khí xả.

Van hằng nhiệt dùng trên hệ thống làm mát bằng nước chia làm hai loại: loại dùng chất lỏng làm chất giãn nở và loại dùng chất rắn làm chất giãn nở.

Các phương án làm mát bằng không khí

Các phiến ở mặt trên nắp xi lanh bao giờ cũng bố trí dọc theo hướng di chuyển của xe, các phiến làm mát ở thân thường bố trí thẳng góc với đường tâm xilanh. Tuy vậy, một vài loại xe máy đặt động cơ nằm ngang lại bố trí phiến tản nhiệt trên thân máy dọc theo đường tâm xilanh để gió lùa qua khe giữa các phiến tản nhiệt. Kiểu hệ thống làm mát không khí cưỡng bức có ưu điểm lớn là đảm bảo cường độ làm mát của động cơ, không phụ thuộc vào tốc độ di chuyển của xe dù xe đứng một chỗ, vẫn đảm bảo làm mát tốt.

Nhược điểm của hệ thống làm mát kiểu cưỡng bức là có kết cấu thân máy và nắp xilanh phức tạp, rất khó chế tạo vì do cách bố trí các phiến tản nhiệt và hình dạng các phiến tản nhiệt.

Đặc điểm kết cấu các bộ phận trong hệ thống làm mát bằng không khí

Dù vậy nếu trạng thái nhiệt của các xilanh như nhau thì lượng không khí cần thiết so với sơ đồ trên hình (1.20.a) sẽ giảm được 40% và đồng thời sức cản giảm khoảng 25%. Vỏ và cánh quạt gió thường được chế tạo bằng nhôm, được lắp ở bên phải động cơ, phía trên của vỏ quạt gắn với nắp xilanh, còn phía dưới gắn với cácte. Khi lưu lượng khí tiêu hao như nhau thì sức cản khí động của dòng khí khi dùng quạt hút cao hơn 12÷23% và công suất tổn thất cho làm mát trong trường hợp này cũng tăng lên 15÷32%.

Quạt gió của động cơ một hàng xilanh cũng như động cơ bố trí theo hình chữ V được dẫn động bằng nhiều cách: bằng bánh răng, xích, đai truyền hoặc dẫn động trực tiếp bằng đuôi trục khuỷu ở hình 1.23.

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ Inovar

Khi mới khởi động, nước làm mát của động có sẵn trong két được bơm nước hút qua ống hút của bơm rồi được đẩy vào khoang nước trong thân máy của động cơ thông qua các đường lỗ khoan sẵn trong thân máy. Đặc điểm : Có kiểu van hằng nhiệt lắp ở đầu vào của bơm nước .Van hằng nhiệt này được trang bị van đi tắt, tùy theo sự thay đổi nhiệt độ của nước làm mát mà van này đóng hoặc mở van hằng nhiệt để điều chỉnh nước làm mát đi qua mạch chính và qua mạch đi tắt.(1) khi nước làm mát còn thấp, van hằng nhiệt sẽ đóng và van đi tắt mở.Khi đó nước làm mát sẽ tuần hoàn qua mạch rẽ mà không đi qua van hằng nhiệt. Nhờ vậy nhiệt độ của nước sẽ tăng lên và động cơ sẽ đạt đến nhiệt độ thích hợp nhanh hơn.(2)Khi nhiệt độ nước làm lên cao, Van hằng nhiệt mở van đi tắt đóng lại.

Toàn bộ nước làm mát sẽ chảy qua két nước, Ở đây nó được làm mát, sau đó nó đi qua van hằng nhiệt và trở về bơm nước.Bằng cách này nhiệt độ động cơ được duy trì.

Các cụm chi tiết của hệ thống làm mát bằng nước động cơ Inova

• Két làm mát
• Nắp két
• Bơm nước
• Quạt gió dẫn động bằng đai
• Van hằng nhiệt
• Khớp chất lỏng

Van xả hơi nước duy trì áp suất trong hệ thống ổn định ở chế độ nhất định tùy thuộc vào nhiệt độ làm mát tối đa quy định của động cơ khi làm việc, còn van hút không khí đảm bảo áp suất trong hệ thống không thấp hơn nhiều so với áp suất bên ngoài khi động cơ nguội. Nếu áp suất trong hệ thống làm mát nhỏ hơn áp suất khí trời khoảng 0,095 ÷ 0,09 MN/m2, do đó áp suất chân không phía dưới van hút không khí có xu hướng làm mở van hút, áp suất chân không này phải thắng được áp lực do lò xo (11) gây ra thì mới làm mở van hút này, để hút không khí vào. Công dụng của bơm nước là hút nước nguội từ thùng dưới của két giải nhiệt và đẩy nước tới các mạch vào bọng nước trong động cơ để làm mát động cơ .Trong động cơ inova, bơm nước có nhiệm vụ cung cấp nước tuần hoàn cho hệ thống làm mát với lưu lượng và áp suất nhất định.

Sự dich chuyển này làm cho van chính mở ra, điều tiết lưu lượng nước làm mát đi qua két nước, nhiệt độ thích hợp được duy trì.Van chuyển dòng hoạt động cùng với van chính (khi van chính mở, van chuyển dòng đóng).

Các điều cần lưu ý khi làm việc trên hệ thống làm mát

Sức ỳ của quạt tăng lên và sự trượt trong khớp chất lỏng làm cho quạt quay với tốc độ thấp hơn tốc độ quay của trục khớp chất lỏng. Tấm lưỡng kim sẽ ngắt đường dầu, làm giảm lượng dầu trong buồng làm việc. Điều này làm tăng hệ số trượt của khớp nối, dẫn đến làm giảm tốc độ quay của quạt.

Lúc này hệ số trượt là lớn nhất và tốc độ quạt là thấp nhất.

Các hư hỏng và cách khắc phục, sửa chữa

Nếu vòng bít bị hư hỏng nước làm mát bị rò ra ngoài thì lượng rò rỉ được thoát ra ngoài qua lỗ xả trên thân máy bơm, để nước làm mát không thâm nhập vào các vòng bi. - Kiểm tra bộ phận phớt bao kín nếu hỏng phải thay thế, kiểm tra bề mặt đế lắp phớt bao kín trên thân bơm nếu bị mòn rỗ có thể doa và mài bóng lại hoặc doa rộng rồi đóng ống lót và mài bóng bề mặt tiếp xúc. Nếu nếu van bị liệt hay kẹt ở vị trí mở to thì dẫn đến thời gian chạy ấm máy lâu, hiện tượng này kéo dài gây mòn nhanh động cơ, tốn nhiên liệu và tăng ô nhiễm môi trường.

- tháo van ra khỏi động cơ, tẩy rửa và làm sạch các cáu bẩn bám trên van, kiểm tra sự đóng mở của van theo nhiệt độ, nếu van đóng, mở ở nhiệt độ không đúng với yêu cầu cần phải thay thế.

Quy trình lắp két nước của động cơ Inova

- Các gioăng đệm làm kín phải bảo đảm, không có hiện tượng rò rỉ chảy nước.