4. KHẢO SÂT HỆ THỐNG LĂM MÂT ĐỘNG CƠ DE12TIS
4.2.1.1. Kết cấu vă nguyín lý lăm việc
Kĩt lăm mât dùng để hạ nhiệt độ của nƣớc từ động cơ ra bằng câch tản nhiệt ra ngoăi không khí qua thănh ống nƣớc vă cânh tản nhiệt, để đƣa nƣớc trở văo lăm mât động cơ. Vì vậy, yíu cầu kĩt nƣớc phải hấp thụ vă tỏa nhiệt nhanh, tức lă hệ số truyền nhiệt của bộ phận tản nhiệt lớn.
Về mặt kết cấu, kĩt lăm mât của động cơ DE12TIS lắp trín xe DAEWOO có bình chứa nƣớc phía trín vă bình chứa nƣớc phía dƣới thông nhau qua câc ống mỏng bằng đồng thau, có tiết diện dẹt (giống hình ôvan), đƣợc bố trí sâu hăng song song nhau, câc hăng có câc cột thẳng hăng với nhau. Câc ống năy có cânh tản nhiệt ở bín ngoăi để tăng khả năng tản nhiệt. Loại ống năy có ƣu điểm lă có sức cản
28 không khí ít vă diện tích tản nhiệt lớn hơn khoảng 2 ÷ 3 lần so với ống tròn. Tuy nhiín loại ống năy không bền bằng ống tròn vă khó sửa chữa.
120 0 620 130 1 2 3 4 5 7 6 8 Hình 4 – 2 Kết cấu kĩt nước.
1 - Nước từ động cơ ra; 2 - Nắp kĩt; 3 - Ống nước phụ; 4 - Ngăn trín của kĩt 5 - Ống nước; 6 - Cânh tản nhiệt; 7 - Ngăn dưới kĩt nước; 8 - Ống nước đến bơm.
+ Câc thông số của kĩt lăm mât:
- Bề rộng lăm việc kĩt nƣớc L = 620 mm - Bề dăy của kĩt nƣớc B = 130 mm - Chiều cao kĩt nƣớc H = 1200 mm
- Chiều cao lăm việc của ống h = 1000 mm - Khoảng câch giữa hai ống 8 mm
- Độ dăy của thănh ống δ = 0,2 mm - Số hăng ống: 6 hăng.
- Số lƣợng ống trong một hăng: 40 ống.
29 - Số cânh tản nhiệt k = 46, một cânh gồm 330 lớp. Một lớp có câc thông số sau: - Bề rộng 1 lớp cânh tản nhiệt 11,2 (mm)
- Chiều dăi 1 lớp cânh tản nhiệt 125 (mm) - Bề dăy cânh tản nhiệt δ’ = 0,2 (mm).
- Khi động cơ lăm việc, nhiệt độ sinh ra do quâ trình chây truyền ra môi trƣờng xung quanh, do đó lăm cho nƣớc lăm mât động cơ nóng dần lín. Nƣớc nóng đƣợc bơm nƣớc đẩy văo bình chứa nƣớc phía trín của kĩt nƣớc. Nƣớc nóng chảy trong câc ống, đồng thời tỏa nhiệt ra thănh ống, nhiệt từ thănh ống truyền ra cho câc cânh tản nhiệt vă truyền ra môi trƣờng không khí, cânh tản nhiệt có tâc dụng tăng khả năng truyền nhiệt. Nƣớc sau khi trao đổi nhiệt với môi trƣờng, nhiệt độ giảm xuống. Nƣớc nguội chảy theo đƣờng ống của kĩt xuống bình chứa ở phía dƣới kĩt lăm mât, đi theo đƣờng ống hút văo bơm để đi văo lăm mât động cơ vă câc bộ phận khâc.
4.2.1.2. Câc dạng hư hỏng vă câch khắc phục sửa chữa.
+ Câc hƣ hỏng:
- Kĩt nƣớc bị tắc (tắc một phần) do sự đóng cặn của câc chất khoâng trín thănh ống. - Câc ống nƣớc tản nhiệt bị bẹp lăm cản trở nƣớc lƣu thông qua kĩt vă giảm sự truyền nhiệt của thănh ống hoặc ống nƣớc bị thủng lăm rò rỉ nƣớc.
- Cânh tản nhiệt của giăn ống bị dập do va đập lăm cản trở khí thổi qua kĩt để lăm mât kĩt.
- Câc ống nối dẫn nƣớc văo kĩt hoặc ra từ kĩt bị bẹp lăm cản trở lƣu thông tuần hoăn của nƣớc qua kĩt.
+ Câch khắc phục, sửa chữa:
- Thông rửa kĩt nƣớc, tẩy sạch câc chất bâm trín thănh ống thông qua phƣơng phâp tẩy rửa bằng nƣớc rửa hóa chất kết hợp tạo dòng nƣớc mạnh lƣu thông qua hệ thống lăm mât. Chú ý, khi thông rửa phải thâo van hằng nhiệt ra khỏi hệ thống lăm mât. Có thể thâo cả hai ống nối giữa kĩt vă động cơ rồi rửa riíng cho từng cụm kĩt vă động cơ. Phƣơng phâp năy tuy tốn nƣớc hơn nhƣng sạch hơn phƣơng phâp rửa chung cho toăn hệ thống.
30 - Nắn thẳng lại câc cânh tản nhiệt.
- Thử nghiệm thời gian nƣớc chảy qua kĩt lăm mât, nếu lƣu lƣợng giảm cỡ 15% so với thiết kế phải sửa chữa hoặc thay thế kĩt mới.
+ Phải thay kĩt mới nếu:
- Số ống nƣớc móp mĩo lớn hơn 20%. - Số đƣờng ống bị tắc lớn hơn 10%. - Số cânh tản nhiệt bị hỏng lớn hơn 20%.
Sau khi sửa chữa xong phải thử độ kín khít câc bộ phận.
4.2.2. Nắp kĩt nước.
4.2.2.1. Kết cấu vă nguyín lý lăm việc:
11 10 9 8 7 6 5 1 2 3 4 12 (b) (a) Hình 4 – 3 Kết cấu nắp kĩt nước
(a): Mở van xả không khí; (b): Mở van nạp không khí; 1 - Nắp; 2 - Vòng đăn hồi; 3 - Lò xo van xả hơi nước; 4 - Thđn của van xả hơi nước; 5 - Lỗ thoât hơi; 6 - Đĩa cao su của van xả; 7 - Đệm cao su của van xả; 8 - Mũ van không khí; 9 - Đệm van không khí; 10 - Thđn van hút không khí; 11 - Lò xo van hút không khí; 12 - Thđn nắp kĩt.
Ngoăi công dụng vă yíu cầu lă bịt kín miệng đổ nƣớc của kĩt lăm mât, nắp kĩt nƣớc còn có nhiệm vụ hết sức quan trọng lă ổn định âp suất trong hệ thống lăm mât. - Nắp kĩt nƣớc có cấu tạo gồm: trín nắp kĩt nƣớc có một van xả hơi nƣớc (van âp suất) vă một van hút không khí (van chđn không). Van xả hơi nƣớc gồm có lò xo van (3) có xu hƣớng ĩp chặt đĩa cao su của van xả (6) vă đệm cao su (7) xuống, thđn
31 của van xả có nhiệm vụ định hƣớng cho lò xo (3). Van hút không khí bao gồm: mũ van (8), lò xo van hút không khí (11) có xu hƣớng đẩy chặt vòng đệm (9) lín phía trín, lò xo hút không khí (11) đƣợc dẫn hƣớng bởi thđn van hút không khí (10).
- Van xả hơi nƣớc duy trì âp suất trong hệ thống ổn định ở chế độ nhất định tùy thuộc văo nhiệt độ lăm mât tối đa quy định của động cơ khi lăm việc, còn van hút không khí đảm bảo âp suất trong hệ thống không thấp hơn nhiều so với âp suất bín ngoăi khi động cơ nguội. Khi âp suất trong kĩt nằm ngoăi giới hạn cho phĩp thì một trong hai van đƣợc mở để thoât bớt hơi nƣớc ra ngoăi hoặc hút khí văo.
Nếu âp suất trong hệ thống lăm mât cao quâ (0,15 ÷ 0,125) MN/m2
thắng âp lực do lò xo (3) tạo ra thì van xả khí mở để thoât hơi ra ngoăi môi trƣờng. Nếu âp suất trong hệ thống lăm mât nhỏ hơn âp suất khí trời khoảng (0,095 ÷ 0,09) MN/m2
,
do đó âp suất chđn không phía dƣới van hút không khí có xu hƣớng lăm mở van hút, âp suất chđn không năy phải thắng đƣợc âp lực do lò xo (11) gđy ra thì mới lăm mở van hút năy, để hút không khí văo.
Do đó, hai van năy cũng có tâc dụng hạn chế sự bay hơi của nƣớc trong hệ thống lăm mât nhằm giảm sự hao hụt nƣớc lăm mât. Vì vậy, kiểu lăm mât cƣỡng bức tuần hoăn kín một vòng đƣợc dùng rộng rêi trong câc loại động cơ đốt trong nhất lă đối với ô tô mây kĩo chạy trín đƣờng dăi nhất lă những vùng hiếm nguồn nƣớc.
4.2.2.2. Câc dạng hư hỏng vă câch khắc phục sửa chữa.
+ Hƣ hỏng:
- Vòng đệm cao su lăm kín bị hỏng.
- Lò xo của âp suất vă van chđn không bị giảm đăn hồi hay kẹt, dẫn đến sai lệch âp suất điều chỉnh.
+ Câch khắc phục, sửa chữa:
- Thay vòng đệm cao su mới đảm bảo kín khít của kĩt. - Thay thế nắp kĩt mới cùng chủng loại.
4.2.3. Bơm nước.
4.2.3.1. Kết cấu vă nguyín lý lăm việc.
+ Câc thông số của bơm nƣớc:
32 - Cột âp H = 14 m cột nƣớc
- Bân kính ngoăi của bânh công tâc r2 = 48 mm - Bân kính trong của bânh công tâc r1 = 21 mm - Số cânh bânh công tâc Z = 6.
2 A A - A A 3 4 5 6 7 9 1 8 10
Hình 4 – 4 Kết cấu bơm nước động cơ DE12TIS.
1 - Nước từ động cơ văo; 2 - Vùng tạo âp suất; 3 - Bânh công tâc; 4 - Phốt chắn dầu; 5 - Ống lót hai ổ bi; 6 - Ổ bi đỡ; 7 - Bânh răng dẫn động bơm; 8 - Trục bơm 9 - Đường dầu bôi trơn; 10 - Nước từ kĩt văo.
Bơm nƣớc trong hệ thống lăm mât động cơ DE12TIS lắp trín xe DAEWOO có nhiệm vụ cung cấp nƣớc tuần hoăn cho hệ thống lăm mât với lƣu lƣợng vă âp suất nhất định. Bơm nƣớc năy phải cung cấp đủ lƣu lƣợng cho vòng tuần hoăn vă đảm bảo tạo đƣợc âp suất cột nƣớc.
Loại bơm đƣợc sử dụng trong hệ thống lăm mât lă kiểu bơm li tđm, lƣu lƣợng nƣớc qua bơm lă 320 lít/phút. Bơm nƣớc đƣợc lắp phía trƣớc động cơ vă đƣợc dẫn động bởi trục khuỷu thông qua bânh răng dẫn động bơm.
33 Trong thđn bơm chứa trục bơm (8), trục năy tỳ vă quay trín hai ổ bi (6). Một đầu trục đƣợc bắt chặt với bânh bơm (3). Một đầu kia của trục bơm (8) lắp bânh bânh răng dẫn động (7). Hai ổ bi (6) đƣợc bôi trơn thông qua đƣờng dầu bôi trơn (9). Phốt chắn dầu (4) lăm bằng cao su lắp khít văo trục ngăn không cho dầu rò rỉ ra bín ngoăi.
- Bânh công tâc đƣợc gắn trín trục bơm, khi động cơ lăm việc trục khuỷu quay nhờ truyền động bânh răng (7) lăm trục bơm (8) quay, nƣớc từ kĩt đƣợc hút từ kĩt nƣớc qua ống (10) lƣợng nƣớc nằm trong câc rênh giữa của cânh dƣới tâc dụng của lực ly tđm nƣớc bị đẩy ra không gian nằm bín ngoăi đƣờng kính của bânh công tâc. Khi nƣớc ra tới không gian xả tốc độ dòng nƣớc giảm dần lăm cho âp suất dòng chảy tăng dần. Khu vực tại miệng đẩy nối với cửa phđn phối nƣớc văo thđn mây có âp suất lớn nhất. Khi nƣớc trong rênh bị văng ra xa tđm quay thì phần gần tđm quay, tại khu vực năy tạo ra chđn không (âp suất hút) hút nƣớc từ miệng hút, nối thông với khoang dƣới của kĩt nƣớc vă với không gian đƣờng ống nối tắt của van hằng nhiệt.
4.2.3.2. Câc dạng hư hỏng vă câch khắc phục sửa chữa.
+ Hƣ hỏng:
- Rò rỉ nƣớc qua lỗ ở thđn bơm vă bề mặt lắp ghĩp thđn bơm với thđn mây. - Trục bơm bị rơ ngang do ổ bi bị hỏng.
- Ống bao kín có tâc dụng ngăn dầu bơm trong câc ổ bi với nƣớc lăm mât, khi trục bơm quay sẽ lăm măi mòn câc phớt, ống bao kín lăm cho khe hở giữa trục vă mặt trong của phớt tăng lín gđy rò rỉ dầu văo nƣớc lăm mât gđy biến chất nƣớc lăm mât. - Bânh công tâc của bơm bị ăn mòn lớn, gêy vỡ.
+ Câch khắc phục, sửa chữa:
- Kiểm tra bộ phận phớt bao kín nếu hỏng phải thay thế, kiểm tra bề mặt đế lắp phớt bao kín trín thđn bơm nếu bị mòn rỗ có thể doa vă măi bóng lại hoặc doa rộng rồi đóng ống lót vă măi bóng bề mặt tiếp xúc. Cần thay câc đệm mới giữa mặt lắp ghĩp thđn bơm với thđn mây để đảm bảo không rò rỉ nƣớc.
34 - Thay thế bânh công tâc mới phù hợp hoặc thay thế bơm mới. Cho phĩp sửa chữa bânh công tâc nhƣng phải đảm bảo độ cứng vững.
4.2.4. Quạt gió.
4.2.4.1.Kết cấu vă nguyín lý lăm việc.
+ Câc thông số của quạt:
- Bân kính ngoăi của quạt R = 620 mm - Bân kính trong của quạt r = 310 mm - Góc nghiíng đặt cânh α = 400 - Số cânh Z = 8 - Bề rộng lớn nhất của cânh b = 100 mm B B - B 100 310 620 1 2 3 4 8 5 6 7 B
Hình 4 – 5 Kết cấu quạt gió động cơ DE12TIS.
1 - Cânh quạt; 2 - Xương bầu quạt; 3 - Mayơ; 4 - Then bân nguyệt; 5 - Trục quạt; 6 - Bulông bắt mayơ; 7 - Bulông bắt quạt; 8 - Đĩa bắt chặt quạt.
- Trong hệ thống lăm mât bằng nƣớc, dùng kĩt lăm mât bằng không khí, quạt gió dùng để tăng tốc độ của dòng không khí qua kĩt nhằm nđng cao hiệu quả lăm mât. Quạt gió thƣờng lă quạt hƣớng trục. Quạt gió của động cơ có thể chạy bằng không khí hoặc điện. Những động cơ đặt dọc ở thđn xe có trục sau lă trục chủ động thƣờng sử dụng lă quạt cơ khí đƣợc lắp cùng trục với bơm nƣớc
35 Có hai chỉ tiíu để đânh giâ chất lƣợng của quạt: đó lă năng suất (lƣu lƣợng gió) của quạt vă công suất tiíu tốn cho dẫn động quạt. Ðối với một kĩt nƣớc cụ thể, năng suất thể hiện bằng tốc độ gió qua kĩt lăm mât. Hai chỉ tiíu trín phụ thuộc văo nhiều yếu tố khâc nhau: số vòng quay của quạt, kích thƣớc cânh, góc nghiíng của cânh vă vị trí tƣơng quan giữa quạt vă kĩt nƣớc.
- Tăng góc nghiíng của cânh vă tăng số vòng quay của quạt đều lăm cho công suất dẫn động quạt tăng lín. Thông thƣờng góc nghiíng tốt nhất đối với quạt phẳng lă 40 ÷ 450 vă với quạt cânh lồi lă 380. Tăng góc nghiíng vă tăng chiều rộng cânh quạt có lăm cho lƣu lƣợng tăng nhƣng công suất dẫn động quạt tăng mênh liệt, vì vậy đối với động cơ ô tô mây kĩo đƣờng kính quạt không vƣợt quâ 0,65m vă chiều rộng không vƣợt quâ 70 mm.
Quạt gió dùng trong hệ thống lăm mât của động cơ DE12TIS lắp trín xe DAEWOO lă loại quạt hƣớng trục. Hiệu suất lăm việc của quạt phụ thuộc văo số vòng quay của quạt, đặc điểm kết cấu của quạt (số cânh, chiều dăi, chiều rộng, góc nghiíng của quạt) vă khoảng câch từ quạt đến kĩt nƣớc đƣợc thể hiện nhƣ sau:
- Quạt gió đƣợc sử dụng trong động cơ DE12TIS lắp trín xe DAEWOO có kết cấu đơn giản. Quạt gió có 8 cânh, câc cânh của quạt đƣợc lăm bằng nhựa vă đƣợc đúc liền với bầu quạt. Bầu quạt đƣợc tân liền với xƣơng bầu quạt nhằm tăng độ cứng vững cho quạt. Quạt gió đƣợc dẫn động bằng đai từ trục khuỷu động cơ vă đƣợc lắp cứng với trục của nó. Trín trục một đầu lắp quạt gió, đầu kia lắp puly dẫn động, trín puly có rênh lắp đai để truyền động từ trục khuỷu đến quạt. Tốc độ của quạt phụ thuộc văo tốc độ trục khuỷu động cơ.
4.2.4.2. Câc dạng hư hỏng vă câch khắc phục sửa chữa.
+ Hƣ hỏng:
- Cânh quạt gió nứt, gêy,cong vính. + Câch khắc phục, sửa chữa:
- Nếu bị nứt, gêy phải thay mới cùng thông số kỹ thuật, có thể hăn câc vết nứt dọc cânh quạt hoặc câc vết nứt ngang cânh ở phía rìa cânh quạt (ít nhất 65mm tính từ tđm quạt ra phía đuôi cânh quạt mỗi bín) theo công nghệ hăn quy định.
36 Thông thƣờng nếu cânh quạt gió có bị hƣ hỏng điều gì đều đƣợc thay mới vì giâ thănh của cânh quạt rẻ, dễ thay thế.
4.2.5. Van hằng nhiệt.
4.2.5.1. Kết cấu vă nguyín lý hoạt động.
4 5 3 2 1 (a) (b) 6 7 8 9 10
Hình 4 – 6 Sơ đồ hoạt động của van hằng nhiệt.
(a) Van ở trang thâi đóng ; (b) Van ở trạng thâi mở; 1 - Vỏ lắp cụm van hằng nhiệt; 2 -Van đang đóng; 3 - Chốt có đầu côn; 4 - Ống cao su; 5 - Lò xo van; 6 - Hộp đựng chất có độ giên; 7 - Nước từ động cơ ra; 8 - Đường nối tắt về bơm; 9 -Đường nước về kĩt lăm mât; 10 - Van đang ở trạng thâi mở.
- Van hằng nhiệt có nhiệm vụ tự động khống chế lƣu lƣợng nƣớc lăm mât qua kĩt nƣớc khi nhiệt độ của động cơ chƣa đạt tới nhiệt độ quy định. Mặt khâc, van hằng nhiệt còn lăm nhiệm vụ rút ngắn thời gian chạy ấm mây. Van hằng nhiệt phải đảm bảo cho nhiệt độ nƣớc trín đƣờng đi văo kĩt lăm mât tnƣớc > 830C, nếu nhiệt độ nƣớc thấp hơn tnƣớc < 830C van sẽ đóng vă đƣa nƣớc về lại trƣớc cửa hút của bơm. Van mở hoăn toăn ở nhiệt độ 850C.
- Về mặt cấu tạo, đa số câc chi tiết đều lăm bằng đồng. Van hằng nhiệt đƣợc