- Khi động cơ hoạt động ta quan sát nước làm mát ra khỏi động cơ, nếu thấy nước có váng dầu, chứng tỏ két làm mát dầu bôi trơn bị hỏng.
c. Nguyên lý làm việc
Hoạt động của loại đi tắt bên dưới
Hình 2.3.15: Nguyên lý làm việc của van hằng nhiệt loại đi tắt bên dưới.
Một van hằng nhiệt được đặt ở phía đầu vào của bơm nước. Van này có một van đi tắt; khi nhiệt độ của nước làm mát tăng và van hằng nhiệt mở ra, van đi tắt đóng lại. So với loại đi tắt thẳng hàng, loại đi tắt bên dưới có các đặc điểm sau:
1. Nó có đường đi tắt lớn hơn và đảm bảo việc phân phối đồng đều nhiệt độ đến động cơ trong khi hâm nóng.
2. Nó đóng hoàn toàn đường đi tắt khi động cơ nóng lên hay nhiệt độ cao, kết quả là hiệu quả làm mát tốt hơn.
3. Van hằng nhiệt phản ứng một cách nhạy cảm để ổn định nhiệt độ nước làm mát.
Hoạt động của van đi tắt loại thằng hàng
Đường đi tắt luôn được mở, và đường đi tắt đến két nước được đóng lại bởi van hằng nhiệt trong khi động cơ đang hâm nóng. Do đó, nước làm mát đi qua đường đi tắt. Khi nhiệt độ của nước làm mát tăng lên, van hằng nhiệt mở ra, cho phép nước làm mát chảy vào két nước. Cùng lúc đó, một lượng nhỏ nước làm mát cũng chảy qua đường nước đi tắt.
3.2. Bảo dưỡng và điều chỉnh van hằng nhiệt
Khi phát hiện ra động cơ hay bị hao nước làm mát và nóng lên rất nhanh chỉ sau khoảng 5 đến 10 phút hoạt động tại chỗ thì chứng tỏ hệ thống làm mát của động cơ đã bị hư hỏng. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này như nắp két nước bị hỏng, két nước bị vỡ hoặc nứt, ống dẫn bị rò rỉ, hệ thống làm mát lâu ngày không được vệ sinh gây tắc… hoặc van hằng nhiệt bị hỏng. Tuy nguyên nhân trục trặc do van hằng nhiệt ít khi xảy ra nhưng đây lại là chi tiết khó kiểm tra và chuẩn đoán nhất trong hệ thống.
Bên trong động cơ, có hàng nghìn phản ứng cháy xảy ra và được kiểm soát gọi là hiện tượng cháy. Nguyên nhân của hiện tượng này là sự bốc cháy của hỗn hợp nhiên liệu - không khí bên trong động cơ sinh ra nhiều nhiệt lượng. Nếu lượng nhiệt này không được kiểm soát thì động cơ sẽ bị quá nóng và gây ra các hư hỏng bên trong động cơ như hiện tượng bó máy, nứt máy, phá hủy gioăng, phớt dầu …Việc kiểm soát lượng nhiệt sinh ra trong động cơ được thực hiện nhờ hệ thống làm mát. Hệ thống làm mát bao gồm một bơm nước, van hằng nhiệt, ống dẫn két làm mát, kẹp giữ ống, két nước, nắp két nước và dung dịch làm mát. Van hằng nhiệt được chế tạo nhằm mục đích chặn dòng chất lỏng làm mát chảy qua hệ thống làm mát khi động cơ đang trong quá trình được làm nóng và duy trì nhiệt độ của nước làm mát khi động cơ hoạt động bình thường. Nó vận hành nhờ nhiệt lượng nên được gọi là van hằng nhiệt.
Nước làm mát động cơ được sử dụng để truyền nhiệt từ động cơ đến két nước làm mát nhờ hệ thống làm mát. Két nước giải phóng nhiệt lượng từ nước làm mát bằng luồng khí thổi qua các cánh tản nhiệt của két nước. Không có nước làm mát, động cơ sẽ bị quá nhiệt và gây ra các hư hỏng khác. Mầu sắc của nước làm mát có thể thay đổi từ mầu xanh là cây, mầu cam, xanh lơ và vàng tùy theo đặc tính sử dụng của từng động cơ.
Trước đây, nước sạch được sử dụng cho hệ thống làm mát của động cơ bởi nó là chất lỏng hiệu quả nhất trong việc hấp thụ và giải phóng nhiệt lượng. Nhưng nhược điểm khi sử dụng nước làm mát máy là nó dễ bị đóng cặn và gây ra hiện tượng gỉ sét. Về sau, nước được pha với etylen glycol có tác dụng chống đóng cặn nhưng dung dịch này không chỉ cải thiện điểm đóng cặn của nước mà còn cải thiện điểm sôi của nước. Etylen glycol có thể chịu nhiệt đến 2500 F (khoảng 1200 C) trước khi bắt đầu mất tác dụng. Hệ thống làm mát ở áp suất 18psi có thể tăng điểm sôi của nước làm mát tăng thêm 90 F. Dung dịch làm mát cũng có tác dụng chống ăn mòn. Van hằng nhiệt được thiết kế để ngăn dung dịch làm mát chảy từ động cơ vào két nước. Độ nhạy cảm với nhiệt của van này được chế tạo để mở ra khi động cơ đạt đến nhiệt độ 1900 – 1980 F (khoảng 85 đến 920 C) khi hoạt động bình thường.
Van hằng nhiệt ở vị trí đóng Van hằng nhiệt ở vị trí mở Hình 2.3.18: Vị trí của van hằng nhiệt.
Một động cơ cần hoạt động ở điều kiện bình thường với nhiệt độ thay đổi trong khoảng nhiệt kể trên sẽ có hiệu suất cao. Khi động cơ nóng lên, van hằng nhiệt mở ra cho phép dòng nước làm mát chảy qua toàn bộ hệ thống và làm mát động cơ. Hầu hết các loại van hằng nhiệt đều được thiết kế để mở ra khi nhiệt độ khoảng 1950 F. Một van hằng nhiệt bao gồm một vỏ van chính, một van kiểu piston cần đẩy, một vỏ thủy ngân rất nhạy cảm với nhiệt bao bọc lấy piston đẩy hoạt động như một cảm biến, một lò xo giúp nó trở về vị trí ban đầu. Để duy trì nhiệt độ động cơ, van hằng nhiệt mở ra và đóng lại trong suốt quá trình động cơ hoạt động.
Hình 2.3.19: Van hằng nhiệt của động cơ.
Khi van hằng nhiệt bị hỏng, nó sẽ ngăn nước làm mát lưu thông trong toàn bộ hệ thống ở nhiệt độ làm việc của động cơ bởi nó luôn đóng lại hoặc không thể ngăn nước làm mát lưu thông qua két nước do không thể tự đóng lại khiến động cơ làm việc ở nhiệt độ thấp lâu quá mức cần thiết. Nếu van hằng nhiệt không mở ra nó sẽ làm cho nước mát chỉ lưu thông trong động cơ, gây ra một số hư hỏng trong hệ thống (đèn check động cơ sẽ sáng lên). Khi van hằng nhiệt bị kẹt nó khiến cho động cơ nóng lên rất nhanh, thông thường chỉ sau khoảng từ 5 đến 15 phút sau khi chạy. Hãy kiểm tra các nguyên nhân hư hỏng khác như rò rỉ nước mát và tháo van hằng nhiệt (thường ở cuối ống dẫn nước từ két vào động cơ) nếu không chắc chắn vị trí của van thì hãy tham khảo sổ tay sửa chữa đi kèm. Khi đã tháo van hằng nhiệt ra, hãy kiểm tra tình trạng thân van, kiểm tra các vết nứt hay gẫy và kiểm tra xem nó đã đóng hoàn toàn chưa. Nếu van này vẫn mở thì chứng tỏ van đã bị hỏng và cần thay thế. Để kiểm tra khả năng làm việc của van hằng nhiệt, hãy chuẩn bị một ca nước đủ rộng và sâu để đựng vừa van, một bếp đun.
Quy trình kiểm tra:
Van bắt đầu mở Van mở được một nửa
Van bên phải mở hoàn toàn khi nước bắt đầu sôi
Hình 2.3.21: So sánh khả năng làm việc của hai van hằng nhiệt.
Để kiểm tra một van hằng nhiệt cần phải tháo cụm van này ra. Dùng ca đựng nước đã chuẩn bị sẵn để hứng nước làm mát khi tháo hoàn toàn van hằng nhiệt ra. Tiếp theo dùng một đồng hồ đo nhiệt (nhiệt kế) đặt vào trong khay nước cùng với van hằng nhiệt. Nhiệt kế sử dụng phải chịu được nước sôi ở nhiệt độ cao. Dùng bếp để đun nước làm mát trong khay, đồng thời quan sát nhiệt kế. Van hằng nhiệt vẫn phải đóng cho đến khi nước sôi đạt đến 1900 F. Ở nhiệt độ này van mới bắt đầu mở ra và mở hoàn toàn khi nước đạt đến khoảng 1950 F. Nếu van hằng nhiệt vẫn đóng kín trong khi nước bắt đầu sôi thì chứng tỏ van này đã bị hỏng và cần phải thay thế. Nếu van hằng nhiệt vẫn mở mà không co lại được thì cũng cần phải thay thế. Đừng bao giờ khởi động động cơ nếu không có van hằng nhiệt bởi van này hoạt động tương tự như một hệ thống điều chỉnh lưu lượng. Nghĩa là van hằng nhiệt điều chỉnh dòng lưu lượng nước đi qua hệ thống làm mát. Nếu nước làm mát chảy qua két nước quá nhanh, sẽ không có đủ thời gian để truyền nhiệt cho két nước. Lý do này khiến động cơ bị quá nhiệt.